JPH05346779A - 鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファジー推論を応用して押鍵時における微妙
な押鍵速度の違いと、押鍵音域の高低に応じて最適なタ
ッチ感を得る。 【構成】 押鍵位置データを取り込むとともに（ステッ
プＳ５）、押鍵速度データを取り込む（ステップＳ
８）。押鍵位置（音域）および押鍵速度に基づいてファ
ジールールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの演算を行ってメンバーシッ
プ関数に対する適合度を求める（ステップＳ９〜１
２）。その後、ＭＡＸ演算＝ＯＲ処理を行い（ステップ
Ｓ１３）、さらに重心計算を行って脱ファジー化する
（ステップＳ１４）。これにより、ファジー推論によっ
て鍵制動力データＤを求め（ステップＳ１５）、押鍵さ
れた鍵のストロークに応じて鍵荷重（タッチ感）を変化
させる（ステップＳ２０）。これにより、自然鍵盤楽器
に近い鍵のタッチ感を得ることが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファジー推論を応用す
ることにより、自然鍵盤楽器（例えば、ピアノ）と同様
な鍵のタッチ感を付与可能な鍵盤装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の急速な発展に伴い、多
種多様な音色の楽音を電気的に合成することができるよ
うになり、伝統的な自然鍵盤楽器の場合と同様な鍵盤操
作により電気的に合成した楽音を自由に発音することの
できる電子楽器が開発されている。

【０００３】従来の鍵盤装置としては、例えば特公平１
ー３９１１８号公報に開示されたピアノ・アクション機
能付き鍵盤装置がある。この装置では、自然鍵盤楽器
（例えば、ピアノ）と同様な鍵のタッチ感である、始め
軽く、途中重く、最後にまた軽い、という鍵タッチ感を
実現するような制御を行っている。

【０００４】ここで、鍵のタッチ感を具体的に説明する
と、例えばグランドピアノの場合、押鍵を行った際に得
られるピアノタッチ感は、次の各要素の組合せで微妙に
変化する。 （Ｉ）押鍵速度 押鍵速度が速いと、鍵から指に加わる反力が大きく、い
わゆる重いタッチ感となる。逆に、押鍵速度が遅いと、
鍵から指に加わる反力が小さく軽いタッチ感となる （ＩＩ）押鍵音域 押鍵の音域が低いとき（低音域）には、鍵から指に加わ
る反力が大きく、重いタッチ感となる。逆に、押鍵の音
域が高いとき（高音域）には、鍵から指に加わる反力が
小さく軽いタッチ感となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の鍵盤
装置にあっては、鍵のタッチ感を実現する要素、すなわ
ち上述した押鍵速度あるいは押鍵音域を単独で変化させ
る構成となっていたため、これら各要素を組み合せたき
め細かいタッチ感を得ることができないという問題点が
あった。

【０００６】すなわち、自然鍵盤楽器に近い感触を得る
ためには、押鍵速度あるいは押鍵音域を単独で変化させ
るのみでは不十分であり、上述したように押鍵速度およ
び押鍵音域という各要素の組み合せでタッチ感が微妙に
変化する。

【０００７】このようなタッチ感は人間の感覚的なもの
で、かかる要求に対してマイクロコンピュータを用いて
通常の演算処理によって対処することも考えられるが、
通常の演算でこれを行おうとすると、膨大な処理時間が
かかるという欠点がある。例えば、各要素の組合せに関
連すると思われる数多くの入力パラメータを用いて複雑
で、しかも大量の演算を行う必要があり、処理数が飛躍
的に多くなって現実的な鍵盤装置を実現することが困難
（例えば、コスト高を招く）である。

【０００８】そこで本発明は、ファジー推論を応用して
押鍵時における微妙な押鍵速度の違いと、押鍵音域の高
低に応じて最適なタッチ感を得ることのできる鍵盤装置
を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明による鍵盤装置は、押鍵操作可能な鍵を複数個配設
して成る鍵群と、この鍵群のいずれかの鍵が押鍵操作さ
れたことを検出する鍵検出手段と、この鍵検出手段によ
り押鍵の検出された鍵が上記鍵群のどの領域に属するか
を検出する押鍵領域検出手段と、上記押鍵操作された鍵
の押鍵速度を検出する押鍵速度検出手段と、上記押鍵領
域検出手段により検出された鍵の領域および上記押鍵速
度検出手段により検出された押鍵速度を入力パラメータ
として所定のファジールールに従ってファジー推論を行
うファジー推論手段と、該ファジー推論手段の出力に応
じて押鍵操作された鍵に対して制動力を付与する鍵制動
力制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、好ましい態様として、前記鍵制動力
制御手段は、前記ファジー推論手段の出力に応じて前記
鍵に対して付与する制動力の演算を行う制動力演算手段
と、該制動力演算手段からの鍵制動信号に基づき、前記
鍵に対してその押鍵変位の位置ごとに鍵制動力を付与す
る鍵制動力付与手段と、からなることを特徴とする。

【００１１】前記鍵制動力制御手段は、音色を選択可能
な音色選択手段を有し、選択された音色に応じて前記鍵
に付与する制動力を制御することを特徴とする。

【００１２】前記鍵制動力制御手段は、さらに楽音特性
制御手段を有し、該楽音特性制御手段は、前記ファジー
推論手段の出力に応じて発生する楽音の特性を制御する
ことを特徴とする。

【００１３】前記鍵盤装置は、さらに前記楽音特性制御
手段によって制御される特性の楽音を発生する楽音発生
手段を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明では、鍵が押鍵操作されると、押鍵領域
（すなわち、鍵群における押鍵の位置）および押鍵速度
を入力パラメータとするファジー推論により鍵に付与す
る制動力が可変される。

【００１５】したがって、押鍵時における微妙な押鍵速
度の違いや押鍵音域の高低に応じた最適なタッチ感を出
すことが可能になるとともに、ファジー推論を応用する
ことにより、演算処理に必要な処理数が少なくなって、
演算負担を軽減できる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係る鍵盤装置を電子鍵盤楽
器に適用したときの一実施例の全体構成図である。

【００１７】図１において、この電子鍵盤楽器は大きく
分けて鍵盤部１、押鍵位置・押鍵速度検出回路２、ＣＰ
Ｕ３、タッチカーブ選択メモリ４、メンバーシップ関数
テーブルＲＯＭ５、音色選択スイッチ部７、鍵駆動回路
８、楽音発生回路９、アンプ１０およびスピーカ１１に
よって構成される。

【００１８】鍵盤部１は、押鍵操作される低音域から高
音域までの複数の鍵（鍵群）を有しており、図１では一
例としてある１つの鍵２１周辺の機構を示している。鍵
２１は楽器本体のフレームないしシャーシ２２に対し
て、支持部材２３を中心にコイルばね２４ａ、２４ｂに
よって水平にバランスしている。また、鍵２１は支持部
材２３を揺動中心としてストッパ部材２５が本体シャー
シ２２の水平面に設けられた緩衝部材２６ａに当接する
通常位置（上限位置）と、そのストッパ部材２５が本体
シャーシ２２の水平面に設けられた緩衝部材２６ｂに当
接する下限位置との間を揺動可能になっている。

【００１９】鍵２１の押鍵操作に伴い、支持部材２３に
近接して配置されているコイルばね２４ａは伸長し、コ
イルばね２４ｂは圧縮される。また、鍵２１の押打側端
部には第１電磁石部２７が設けられており、第１電磁石
部２７はコイル（検出コイル）２７ａと、永久磁石（又
は磁性材）２７ｂとから構成されている。第１電磁石部
２７は鍵２１を押鍵操作した場合に、その鍵２１の押鍵
領域、押鍵のストロークおよび押鍵速度を検出する作用
を有するものである。

【００２０】第１電磁石部２７には押鍵位置・押鍵速度
検出回路２が接続されており、押鍵位置・押鍵速度検出
回路２は鍵２１に設けられた第１電磁石部２７の検出コ
イル２７ａに押鍵情報を得るための電流を流し、鍵２１
の押鍵に伴う永久磁石２７ｂの変位によって検出コイル
２７ａに発生する誘起電圧から押鍵された鍵を検出する
とともに、押鍵ストローク、押鍵領域および押鍵速度を
検出してＣＰＵ３に出力する。

【００２１】第１電磁石部２７および押鍵位置・押鍵速
度検出回路２は、全体として鍵群のいずれかの鍵が押鍵
操作されたことを検出する鍵検出手段１００、押鍵され
た鍵の鍵群における領域を検出する押鍵領域検出手段１
０１および押鍵された鍵の速度を検出する押鍵速度検出
手段１０２を構成している。なお、このような構成は鍵
２１に限らず、他の鍵についても同様で、押鍵操作、押
鍵領域および押鍵速度情報が各鍵毎に検出されるように
なっている。

【００２２】一方、鍵２１の押打側の反対側端部には第
２電磁石部２８が設けられており、第１電磁石部２８は
コイル２８ａと、永久磁石（又は磁性材）２８ｂとから
構成されている。第２電磁石部２８は鍵２１を押鍵操作
した場合に、鍵駆動回路８から出力される鍵制動信号に
基づいて鍵２１に対して制動力を付与するためのもので
ある。

【００２３】鍵駆動回路８はＣＰＵ３からファジー推論
結果に対応して出力される鍵制動力データに基づき、鍵
２１に対して付与する制動力の演算を行い、第２電磁石
部２８のコイル２８ａに鍵制動信号を出力する。第２電
磁石部２８は、そのコイル２８ａに入力される鍵制動信
号により、コイル２８ａと永久磁石２８ｂとの間に作用
する磁気力を変化させて鍵２１に対して制動力を付与す
る。すなわち、第２電磁石部２８は鍵２１と本体シャー
シ２２との間に可変の吸引力、反発力を発生して鍵２１
に対する制動力を付与する。

【００２４】したがって、鍵駆動回路８は制動力演算手
段を構成し、第２電磁石部２８は鍵制動力付与手段を構
成する。また、鍵駆動回路８および第２電磁石部２８
は、全体として鍵制動力制御手段１０３を構成する。

【００２５】なお、上記は主に手動演奏モードの場合で
あるが、例えば自動演奏モードを選択することも可能で
あり、その場合、鍵駆動回路７はＣＰＵ３からファジー
推論結果に対応して出力される鍵駆動力データに基づ
き、鍵２１に対して付与する駆動力の演算を行い、第２
電磁石部２８のコイル２８ａに鍵駆動信号を出力する。
第２電磁石部２８は、そのコイル２８ａに入力される鍵
駆動信号により、コイル２８ａと永久磁石２８ｂとの間
に作用する磁気力を変化させて鍵２１に対して駆動力を
付与して、自動的に鍵２１の押鍵を制動する。

【００２６】また、鍵駆動回路８は音色選択スイッチ部
７によってある音色が選択された場合には、その選択さ
れた音色に応じて鍵２１に付与する制動力の演算を行
い、第２電磁石部２８は音色に応じて鍵２１に対する制
動力の付与を可変する。

【００２７】音色選択スイッチ部（音色選択手段に相
当）７は各種の音色、例えばピアノ、チェンバロ、オル
ガンなどの各種鍵盤楽器の音色を選択可能なスイッチを
有しており、該当するスイッチが操作されることによ
り、１つの音色を選択し、その選択結果をＣＰＵ３に出
力する。

【００２８】ＣＰＵ３は所定のプログラムに基づきファ
ジー推論によって制動力制御のために必要な処理を行
い、この処理は後述のフローチャートによって示され
る。

【００２９】具体的には、ＣＰＵ３は音色選択スイッチ
部７による音色の選択指定時に、その音色選択データに
基づき楽音発生回路９の音色のセッティングを行うとと
もに、演奏の際には押鍵位置・押鍵速度検出回路２から
の検出信号（キータッチデータ信号）に従って発音開
始、周波数制御のためのコマンドデータ等を楽音発生回
路９に送って内部の発音チヤンネルを起動させて楽音信
号を生成させ、同時に前記のキータッチデータ信号か
ら、鍵２１の押鍵領域および押鍵速度を入力パラメータ
としてメンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５に格納され
ているメンバーシップ関数を参照しながら所定のファジ
ールールに従ってファジー推論を行い、この推論出力に
対応して鍵２１に付与する制動力を可変する鍵制動力デ
ータＤ（必要であれば鍵駆動力データも）をタッチカー
ブ選択メモリ４から読み出して鍵駆動回路８に出力す
る。

【００３０】メンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５は後
述するファジー推論において使用するメンバーシップ関
数を表すテーブルデータを記憶している。したがって、
ＣＰＵ３は単独で楽音特性制御手段を構成する。また、
ＣＰＵ３およびメンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５
は、全体としてファジー推論手段１０４を構成する。

【００３１】タッチカーブ選択メモリ４は、例えばＲＯ
Ｍからなり、音色選択スイッチ部７からの音色選択情報
に従って選択されるタッチカーブ変換テーブルを複数個
備えている。このタッチカーブ変換テーブルは、例えば
図２（ａ）〜（ｃ）のように示される。

【００３２】図２（ａ）は、例えばチェンバロに似たキ
ータッチ感を表す特性図で、図２（ｂ）は、例えばピア
ノに似たキータッチ感を表す特性図で、さらに図２
（ｃ）は、例えばオルガンに似たキータッチ感を表す特
性図である。

【００３３】この場合、各横軸は鍵２１の押鍵ストロー
クを表し、縦軸は反力（鍵制動力）を表す。したがっ
て、例えば図２（ｃ）の場合、鍵２１の押鍵ストローク
に従って（鍵２１の押し込みを深くするに従って）、リ
ニアに、鍵２１に対する鍵制動力（反力）が働くように
なっている。

【００３４】楽音発生回路（楽音発生手段に相当）９は
ＣＰＵ３からの命令に基づいて押鍵操作により鍵盤部１
より出力されたキータッチデータ信号に対応した音高等
を有する楽音波形を生成して出力する。このデジタルの
楽音波形はその後、Ｄ／Ａ変換器（図示略）でアナログ
信号に変換され、アンプ１０で増幅されスピーカ１１よ
り楽音として放音される。

【００３５】ここで、鍵制動力（反力）制御のファジー
ルールについて説明する。図３（ａ）、（ｂ）は前件部
のメンバーシップ関数で、そのうち図３（ａ）は押鍵速
度に関するメンバーシップ関数、図３（ｂ）は音域（押
鍵領域）に関するメンバーシップ関数である。また、図
３（ｃ）は後件部におけるファジー出力で、反力（鍵制
動力）に関するメンバーシップ関数である。

【００３６】なお、各メンバーシップ関数におけるラベ
ルの意味は、次の通りである。 ＴＳ：「押鍵速度が遅い」 ＴＬ：「押鍵速度が速い」 ＲＳ：「音域が低い」 ＲＬ：「音域が高い」 ＰＳ：「反力を小さくする」 ＰＬＳ：「反力をやや小さくする」 ＰＬＬ：「反力をやや大きくする」 ＰＬ：「反力を大きくする」

【００３７】ファジィルールは、いわゆるＩＦ、ＴＨＥ
Ｎ（もし、ならば）の形式で表現される。本実施例で
は、以下の４つのルールを採用している。 ルールＡ：ＩＦ 押鍵速度＝ＴＬ ＡＮＤ 音域＝Ｒ
Ｌ ＴＨＥＮ ファジー出力＝ＰＬ（反力大きい） ファジィルールＡは、「もし、押鍵速度が速く、かつ音
域が高い場合には反力を大きくする。」という意味であ
る。

【００３８】ルールＢ：ＩＦ 押鍵速度＝ＴＬ ＡＮ
Ｄ 音域＝ＲＳ ＴＨＥＮ ファジー出力＝ＰＬＬ（反力やや大きい） ファジィルールＢは、「もし、押鍵速度が速く、かつ音
域が低い場合には反力をやや大きくする。」という意味
である。

【００３９】ルールＣ：ＩＦ 押鍵速度＝ＴＳ ＡＮ
Ｄ 音域＝ＲＬ ＴＨＥＮ ファジー出力＝ＰＬＳ（反力やや小さい） ファジィルールＣは、「もし、押鍵速度が遅く、かつ音
域が高い場合には反力をやや小さくする。」という意味
である。

【００４０】ルールＤ：ＩＦ 押鍵速度＝ＴＳ ＡＮ
Ｄ 音域＝ＲＳ ＴＨＥＮ ファジー出力＝ＰＳ（反力小さい） ファジィルールＤは、「もし、押鍵速度が遅く、かつ音
域が低い場合には反力を小さくする。」という意味であ
る。

【００４１】次に、本実施例の電子鍵盤楽器の動作につ
いて説明する。メインプログラム 図４は楽音発生制御の処理を示すメインプログラムであ
る。本電子鍵盤楽器の電源がオンすると、まずステップ
Ｓ１でイニシャライズ処理を行う。これにより、例え
ば、ＣＰＵ３のレジスタのリセット、ワーキングＲＡＭ
（図示略）のクリア、さらには後述のサブルーチンのイ
ニシャライズなどが行われる。

【００４２】次いで、ステップＳ２で鍵ＮＯ．に対応す
るＣＰＵ３内のポインタｎを［０］にクリアする。ポイ
ンタｎはｎ番目の鍵（キー）に対応し、例えばキーが全
部で８８鍵あれば、ｎ＝０〜８７の値をとる。ｎ＝０は
一番低い音域の鍵に相当し、ｎの値が大きくなるにつれ
て音域の高い鍵に対応していく。

【００４３】次いで、ステップＳ３で発音中であるか否
かを判別し、発音中でなければステップＳ４に進んでｎ
番目の鍵の検出コイル（図１では検出コイル２７ａ）に
電流を流す。例えば、最初のルーチンではｎ＝０である
から、一番低い音域の鍵の検出コイルに電流が流れる。
これにより、ｎ番目の鍵の押鍵に伴う永久磁石（例え
ば、２７ｂ）の変位によって検出コイル（例えば、２７
ａ）に発生する誘起電圧が押鍵位置・押鍵速度検出回路
２に入力され、この入力電圧からｎ番目の鍵が押鍵され
た状態、ｎ番目の鍵の押鍵位置およびその押鍵速度が検
出される。

【００４４】ステップＳ５では押鍵位置・押鍵速度検出
回路２からＣＰＵ３に押鍵領域データおよび鍵の変位デ
ータを取り込む。押鍵領域データは鍵群における押鍵さ
れた鍵の位置の属する領域に対応する。なお、鍵の変位
（ストローク）とは、例えば鍵の押し始め、押す途中、
押鍵の最後の状態というような鍵タッチに伴うの移動変
位である。次いで、ステップＳ６で押鍵ストローク（押
鍵の変位のこと）が［０］であるか否かを判別する。押
鍵ストローク＝０という状態は、鍵が押されていないこ
と、つまり押鍵されていない状態に相当する。

【００４５】押鍵ストローク＝０（押鍵されていない）
のときは、後述のステップＳ２３に進んで音源（楽音発
生回路９）に対して消音指示を出し、その後、ステップ
Ｓ２１に進む。したがって、当初から押鍵されていなけ
れば、発音されない。また、押鍵されていた鍵であれ
ば、発音が停止される。

【００４６】一方、押鍵ストロークが［０］でなく押鍵
されているときは、ステップＳ７に進んで押鍵速度デー
タがあるか否かを判別する。押鍵速度データは、例えば
押鍵された鍵が特定の２つの位置間を通過する時間に基
づいて得られ、押鍵速度データがある状態は特定の１つ
の位置を押鍵された鍵が通過することにより検出され
る。

【００４７】押鍵速度データがあるときはステップＳ８
に進んで検出した押鍵速度データを取り込む。例えば、
ＣＰＵ３の該当するレジスタに押鍵速度データを取り込
むことになる。次いで、ステップＳ９以下のステップに
おいてファジー推論処理を行う。具体的には、まずステ
ップＳ９で押鍵操作された鍵の押鍵領域および押鍵速度
に基づいて前述したファジールールＡの演算を行う。

【００４８】同様に、ステップＳ１０、ステップＳ１
１、ステップＳ１２では押鍵領域および押鍵速度に基づ
いてそれぞれ前述したファジールールＢ、ファジールー
ルＣ、ファジールールＤの演算を行う。これらファジー
ルールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの詳しい処理内容は後述のサブル
ーチンで説明する。これにより、ファジー推論における
前件部の処理が行われ、各メンバーシップ関数に対する
適合度が求められる。

【００４９】次いで、ステップＳ１３でルール演算で得
られたデータの最大値をとる処理（すなわち、ＭＡＸ演
算＝ＯＲ処理）を行うとともに、ステップＳ１４でこの
データの重心計算を行って脱ファジー化する。これによ
り、ファジー推論における後件部の処理が行われて鍵制
動力データＤを読み出すための演算データが求められ
る。なお、最大値演算および重心計算の詳しい処理内容
は後述のサブルーチンで説明する。

【００５０】次いで、ステップＳ１５で今回得られた押
鍵ストロークに基づいてタッチカーブＲＯＭから鍵制動
力データＤを読み出す。例えば、対象がピアノである場
合には、ピアノに対応する特性図である図５に示すよう
な、押鍵された鍵のストロークに応じて鍵荷重（タッチ
感）を変化させるための鍵制動力データＤが読み出され
る。図５の内容は次の表１のように表される。

【００５１】一方、対象がピアノ以外である場合には、
例えば、チェンバロあるいはオルガンピアノという自然
鍵盤楽器に対応する特性図、すなわち、２（ａ）あるい
は図２（ｃ）に示すような特性の鍵制動力データＤが読
み出される。これにより、ピアノの場合と同様に自然鍵
盤楽器に近い鍵のタッチ感を得ることができる。

【００５２】

【表１】

【００５３】図５に示すタッチカーブは鍵の押鍵ストロ
ークに応じて指に感じる、鍵に付与された鍵制動力であ
る反力（鍵荷重）を表している。各タッチカーブａ〜ｃ
はタッチカーブ選択メモリ４から読み出された鍵制動力
データＤに対応した鍵ストローク対鍵荷重（タッチ感）
を表している。図５から明らかであるように、ピアノと
いう自然鍵盤楽器と同様な鍵のタッチ感である、始め軽
く、途中重く、最後にまた軽い、という微妙な鍵タッチ
感が実現されている。

【００５４】具体的には、押鍵速度が速い場合は鍵から
指に加わる反力が大きくなって、いわゆる重いタッチ感
となり、逆に、押鍵速度が遅い場合には鍵から指に加わ
る反力が小さくなって軽いタッチ感となる。また、この
押鍵速度に組合せて押鍵の音域の制御が行われ、低音域
では鍵から指に加わる反力が大きくてって重いタッチ感
となり、逆に、高音域では鍵から指に加わる反力が小さ
くなって軽いタッチ感となる。したがって、自然鍵盤楽
器に極めて近い感触感を得ることができる。

【００５５】次いで、ステップＳ１６で今回のポインタ
ｎをアドレスとして倍率データＢｎを読み出す。倍率デ
ータＢｎは、例えば図２に示すように、ある基本となる
鍵制動力（一番小さな制動力）に対して乗算する係数に
相当し、この倍率データＢｎを基本となる鍵制動力に乗
ずることにより、鍵制動力を可変でき、タッチ感を変化
させることができる。なお、倍率データＢｎの初期値は
［１］で、この場合は倍率が１となる。

【００５６】ステップＳ１７では、先に読み出した鍵制
動力データＤに対して倍率データＢｎを乗算（Ｄ×Ｂ
ｎ）して今回の実際の鍵制動力データＤを求め、ステッ
プＳ１８に進む。

【００５７】ステップＳ１８では今回検出した押鍵スト
ロークが発音ストローク（つまり、発音を開始するスト
ローク位置）に等しいか否かを判別する。これは、押鍵
された鍵のストロークが発音を開始する点まで変位した
場合に、楽音の発生を開始するための判断処理である。
例えば、電子ピアノの場合、鍵を押しても直ちに発音さ
れず、ある発音開始ストローク位置まで鍵が変位したと
き、楽音が発生するようになっいるためである。

【００５８】押鍵ストローク＝発音ストロークのとき
は、ステップＳ１９に進んで押鍵されたキーＮＯ．に対
応する音高Ｎ、押鍵速度データ、選択された音色データ
を音源（楽音発生回路９）に送り、発音を指示する。こ
れにより、楽音発生回路９で指定された音高Ｎ、押鍵速
度データ、音色データを有する楽音波形が生成され、こ
のデジタルの楽音波形はその後、Ｄ／Ａ変換器（図示
略）でアナログ信号に変換されてアンプ１０で増幅され
スピーカ１１より楽音として放音される。次いで、ステ
ップＳ２０に進む。一方、押鍵ストロークが発音ストロ
ークに等しくないときは、ステップＳ１９の処理を行わ
ずに、ステップＳ１９にジャンプする。

【００５９】ステップＳ２０では前述した実際の鍵制動
力データＤを鍵駆動回路８に供給する。これにより、鍵
駆動回路８では供給された鍵制動力データＤに基づき、
押鍵された鍵に対して付与する制動力の演算が行われて
第２電磁石部２８のコイル２８ａに鍵制動信号が出力さ
れる。そして、第２電磁石部２８のコイル２８ａと永久
磁石２８ｂとの間に作用する磁気力が変化し、鍵に対し
て制動力が付与される。すなわち、第２電磁石部２８に
より鍵２１と本体シャーシ２２との間に可変の吸引力、
反発力が発生して鍵２１に対する制動力が付与され、こ
れがタッチ感となる。

【００６０】次いで、ステップＳ２１でポインタｎをイ
ンクリメント（ｎ＝ｎ＋１）し、ステップＳ２２でポイ
ンタｎが最高鍵Ｍ（例えば、Ｍ＝８７）に等しいか否か
を判別する。ポインタｎが最高鍵Ｍに等しくなければ、
ステップＳ３に戻って上記同様の処理を繰り返す。した
がって、ポインタｎが［０］から［８７］になるまで同
様の処理が繰り返されて、全ての鍵がスキャンされるこ
とになる。そして、ポインタｎが最高鍵Ｍに等しくなる
と、ステップＳ２に戻り、再びｎ＝［０］の状態から処
理を繰り返す。

【００６１】一方、上記ステップＳ３で既に発音中であ
れば、ステップＳ２１にジャンプしてポインタｎをイン
クリメントする。これにより、次の鍵がスキャンされ
る。また、上記ステップＳ７で押鍵速度データがないと
きには、ステップＳ１５にジャンプしてファジー推論処
理を行わずに、鍵制動力データＤを読み出す。つまり、
未だ押鍵速度が変化しておらず、ファジー推論を必要と
しないからである。

【００６２】ファジールールＡ演算処理 図６はファジールールＡ演算処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。まず、ステップＳ３１で押鍵速
度データをアドレスとして、メンバーシップ関数テーブ
ルＲＯＭ５における「押鍵速度が速い」というメンバー
シップ関数が格納されているＴＬテーブルからレジスタ
Ｄａにデータ（前件部データ）Ｄａを読み出す。この場
合のデータは、図３（ａ）に示すメンバーシップ関数Ｔ
Ｌの適合度（グレード）に相当し、０〜１の範囲の値で
ある。

【００６３】すなわち、データＤａは押鍵速度という入
力値に対してルールＡが示した適合度である。データＤ
ａは、ＣＰＵ２内の同名のレジスタＤａに格納され、こ
れは後述のデータＤｂについても同様である。

【００６４】同様に、ステップＳ３２でポインタｎをア
ドレスとして、メンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５に
おける「音域が高い」というメンバーシップ関数が格納
されているＲＬテーブルからデータ（前件部データ）Ｄ
ｂを同名のレジスタＤｂに読み出す。この場合のデータ
は、図３（ｂ）に示すメンバーシップ関数ＲＬの適合度
に相当し、０〜１の範囲の値である。すなわち、データ
Ｄｂは音域（つまり、ポインタｎによって示される鍵の
音域）という入力値に対してルールＡが示した適合度で
ある。

【００６５】次いで、ステップＳ３３でデータＤａがデ
ータＤｂ以上であるか否かを判別し、Ｄａ≧Ｄｂのとき
はステップＳ３４に進んで、値の小さい方をデータＤと
して採用する。このケースではＤ＝Ｄｂとなる。

【００６６】この処理は、各データの論理積をとるもの
で、いわゆる「ＭＩＮをとる」ことに相当するものであ
る。これは、「ＭＩＮをとる」ことにより、２つの入力
値に対して少なくとも両方を満足する状態を得るためで
ある。これにより、データＤａとデータＤｂのうち、最
小のものが今回のルーチンにおいてルールＡが示す判断
として採用される。一方、Ｄａ＜Ｄｂのときはステップ
Ｓ３５に進んで、Ｄ＝Ｄａを採用する。

【００６７】このように、ルールＡに対して、その時点
での２つの入力値（押鍵速度および音域）が判断され、
ルールＡの前件部に対する適合度が求められる。

【００６８】次いで、ステップＳ３６でアドレスポイン
タｉを［０］にリセットし、ステップＳ３７でアドレス
ポインタｉが終了アドレスに等しいか否か判別する。終
了アドレスでなければ、続くステップＳ３８でｉをアド
レスとしてメンバシップ関数テーブルＲＯＭ５の「反力
大きい」というメンバーシップ関数が格納されているＰ
Ｌテーブルからデータ（後件部データ）Ｅを同名のレジ
スタＥに読み出す。この場合のデータは、図３（ｃ）に
示すメンバーシップ関数ＰＬの適合度に相当する。

【００６９】次いで、ステップＳ３９でデータＤとデー
タＥを比較し、Ｄ≧ＥのときはステップＳ４０に進んで
ｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ１
メモリにデータＥを書き込む。一方、Ｄ＜Ｅのときはス
テップＳ４１に進んで同じくｉをアドレスとしてワーキ
ングＲＡＭに入っているＰ１メモリにデータＤを書き込
む。このように、小さい方の値が採用されてメンバーシ
ップ関数ＰＬをカットする処理が行われる。

【００７０】この処理は、後件部たるメンバーシップ関
数ＰＬを前件部の適合度に応じてカットする「いわゆる
頭切り法」を行うものである。

【００７１】次いで、ステップＳ４２でアドレスポイン
タｉを［１］だけインクリメントし、その後、ステップ
Ｓ３７に戻る。そして、ステップＳ３７でアドレスポイ
ンタｉが終了アドレスに等しくなるまで、同様の処理を
繰り返し、アドレスポインタｉが終了アドレスに等しく
なると、メインプログラムにリターンする。アドレスポ
インタｉを終了アドレスまでインクリメントすることに
より、メンバーシップ関数ＰＬをすべてサーチすること
になる。これにより、メンバーシップ関数ＰＬの全てに
対して前件部の適合度に応じた「頭切り法」が実行され
る。

【００７２】このようにして、押鍵速度および音域に基
づいてファジールールＡの演算が行われ、「押鍵速度が
速く、かつ音域が高い場合には反力を大きくする。」と
いう処理に対してどの程度適合しているかが算出され
る。すなわち、反力を大きくするファジー操作量が、頭
切りしたメンバーシップ関数ＰＬの大きさとして求めら
れる。

【００７３】ファジールールＢ演算処理 図７はファジールールＢ演算処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。まず、ステップＳ５１で押鍵速
度データをアドレスとして、メンバーシップ関数テーブ
ルＲＯＭ５における「押鍵速度が速い」というメンバー
シップ関数が格納されているＴＬテーブルからデータ
（前件部データ）Ｄａを読み出す。この場合のデータ
は、図３（ａ）に示すメンバーシップ関数ＴＬの適合度
（グレード）に相当し、０〜１の範囲の値である。

【００７４】すなわち、データＤａは押鍵速度という入
力値に対してルールＢが示した適合度である。データＤ
ａは、ＣＰＵ２内の同名のレジスタＤａに格納され、こ
れは後述のデータＤｂについても同様である。

【００７５】同様に、ステップＳ５２でポインタｎをア
ドレスとして、メンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５に
おける「音域が低い」というメンバーシップ関数が格納
されているＲＳテーブルからデータ（前件部データ）Ｄ
ｂを読み出す。この場合のデータは、図３（ｂ）に示す
メンバーシップ関数ＲＳの適合度に相当し、０〜１の範
囲の値である。すなわち、データＤｂは音域（つまり、
ポインタｎによって示される鍵の音域）という入力値に
対してルールＢが示した適合度である。

【００７６】次いで、ステップＳ５３でデータＤａがデ
ータＤｂ以上であるか否かを判別し、Ｄａ≧Ｄｂのとき
はステップＳ５４に進んで、値の小さい方をデータＤと
して採用する。このケースではＤ＝Ｄｂとなる。

【００７７】この処理は、各データの論理積をとるもの
で、いわゆる「ＭＩＮをとる」ことに相当するものであ
る。これは、「ＭＩＮをとる」ことにより、２つの入力
値に対して少なくとも両方を満足する状態を得るためで
ある。これにより、データＤａとデータＤｂのうち、最
小のものが今回のルーチンにおいてルールＢが示す判断
として採用される。一方、Ｄａ＜Ｄｂのときはステップ
Ｓ５５に進んで、Ｄ＝Ｄａを採用する。

【００７８】このように、ルールＢに対して、その時点
での２つの入力値（押鍵速度および音域）が判断され、
ルールＢの前件部に対する適合度が求められる。

【００７９】次いで、ステップＳ５６でアドレスポイン
タｉを［０］にリセットし、ステップＳ５７でアドレス
ポインタｉが終了アドレスに等しいか否か判別する。終
了アドレスでなければ、続くステップＳ５８でｉをアド
レスとしてメンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５の「反
力やや大きい」というメンバーシップ関数が格納されて
いるＰＬＬテーブルからデータ（後件部データ）Ｅを読
み出す。この場合のデータは、図３（ｃ）に示すメンバ
ーシップ関数ＰＬＬの適合度に相当する。データＥは、
例えばＣＰＵ２内の同名のレジスタＥに格納される。

【００８０】次いで、ステップＳ５９でデータＤとデー
タＥを比較し、Ｄ≧ＥのときはステップＳ６０に進んで
ｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ２
メモリにデータＥを書き込む。一方、Ｄ＜Ｅのときはス
テップＳ６１に進んで同じくｉをアドレスとしてワーキ
ングＲＡＭに入っているＰ２メモリにデータＤを書き込
む。このように、小さい方の値が採用されてメンバーシ
ップ関数ＰＬＬをカットする処理が行われる。

【００８１】この処理は、後件部たるメンバーシップ関
数ＰＬＬを前件部の適合度に応じてカットする「いわゆ
る頭切り法」を行うものである。

【００８２】次いで、ステップＳ６２でアドレスポイン
タｉを［１］だけインクリメントし、その後、ステップ
Ｓ５７に戻る。そして、ステップＳ５７でアドレスポイ
ンタｉが終了アドレスに等しくなるまで、同様の処理を
繰り返し、アドレスポインタｉが終了アドレスに等しく
なると、メインプログラムにリターンする。アドレスポ
インタｉを終了アドレスまでインクリメントすることに
より、メンバーシップ関数ＰＬＬをすべてサーチするこ
とになる。これにより、メンバーシップ関数ＰＬＬの全
てに対して前件部の適合度に応じた「頭切り法」が実行
される。

【００８３】このようにして、演奏ミス回数および練習
回数に基づいてファジールールＢの演算が行われ、「押
鍵速度が速く、かつ音域が低い場合には反力をやや大き
くする。」という処理に対してどの程度適合しているか
が算出される。すなわち、反力をやや大きくするという
ファジー操作量が、頭切りしたメンバーシップ関数ＰＬ
Ｌの大きさとして求められる。

【００８４】ファジールールＣ演算処理 図８はファジールールＣ演算処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。まず、ステップＳ７１で押鍵速
度データをアドレスとして、メンバーシップ関数テーブ
ルＲＯＭ５における「押鍵速度が遅い」というメンバー
シップ関数が格納されているＴＳテーブルからデータ
（前件部データ）ＤａをレジスタＤａに読み出す。この
場合のデータは、図３（ａ）に示すメンバーシップ関数
ＴＳの適合度（グレード）に相当し、０〜１の範囲の値
である。すなわち、データＤａは押鍵速度という入力値
に対してルールＣが示した適合度である。データＤａ
は、ＣＰＵ２内の同名のレジスタＤａに格納され、これ
は後述のデータＤｂについても同様である。

【００８５】同様に、ステップＳ７２でポインタｎをア
ドレスとして、メンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５に
おける「音域が高い」というメンバーシップ関数が格納
されているＲＬテーブルからデータ（前件部データ）Ｄ
ｂを読み出す。この場合のデータは、図３（ｂ）に示す
メンバーシップ関数ＲＬのグレードに相当し、０〜１の
範囲の値である。すなわち、データＤｂは音域（つま
り、ポインタｎによって示される鍵の音域）という入力
値に対してルールＣが示した適合度である。

【００８６】次いで、ステップＳ７３でデータＤａがデ
ータＤｂ以上であるか否かを判別し、Ｄａ≧Ｄｂのとき
はステップＳ７４に進んで、値の小さい方をデータＤと
して採用する。このケースではＤ＝Ｄｂとなる。

【００８７】この処理は、各データの論理積をとるもの
で、いわゆる「ＭＩＮをとる」ことに相当するものであ
る。これは、「ＭＩＮをとる」ことにより、２つの入力
値に対して少なくとも両方を満足する状態を得るためで
ある。これにより、データＤａとデータＤｂのうち、最
小のものが今回のルーチンにおいてルールＣが示す判断
として採用される。一方、Ｄａ＜Ｄｂのときはステップ
Ｓ７５に進んで、Ｄ＝Ｄａを採用する。

【００８８】このように、ルールＣに対して、その時点
での２つの入力値（押鍵速度および音域）が判断され、
ルールＣの前件部に対する適合度が求められる。

【００８９】次いで、ステップＳ７６でアドレスポイン
タｉを［０］にリセットし、ステップＳ７７でアドレス
ポインタｉが終了アドレスに等しいか否か判別する。終
了アドレスでなければ、続くステップＳ７８でｉをアド
レスとしてメンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５の「反
力やや小さい」というメンバーシップ関数が格納されて
いるＰＬＳテーブルからデータ（後件部データ）Ｅを読
み出す。この場合のデータは、図３（ｃ）に示すメンバ
ーシップ関数ＰＬＳの適合度に相当する。データＥは、
例えばＣＰＵ２内の同名のレジスタＥに格納される。

【００９０】次いで、ステップＳ７９でデータＤとデー
タＥを比較し、Ｄ≧ＥのときはステップＳ８０に進んで
ｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ３
メモリにデータＥを書き込む。一方、Ｄ＜Ｅのときはス
テップＳ８１に進んで同じくｉをアドレスとしてワーキ
ングＲＡＭに入っているＰ３メモリにデータＤを書き込
む。このように、小さい方の値が採用されてメンバーシ
ップ関数ＰＬＳをカットする処理が行われる。

【００９１】この処理は、後件部たるメンバーシップ関
数ＰＬＳを前件部の適合度に応じてカットする「いわゆ
る頭切り法」を行うものである。

【００９２】次いで、ステップＳ８２でアドレスポイン
タｉを［１］だけインクリメントし、その後、ステップ
Ｓ７７に戻る。そして、ステップＳ７７でアドレスポイ
ンタｉが終了アドレスに等しくなるまで、同様の処理を
繰り返し、アドレスポインタｉが終了アドレスに等しく
なると、メインプログラムにリターンする。アドレスポ
インタｉを終了アドレスまでインクリメントすることに
より、メンバーシップ関数ＰＬＳをすべてサーチするこ
とになる。これにより、メンバーシップ関数ＰＬＳの全
てに対して前件部の適合度に応じた「頭切り法」が実行
される。

【００９３】このようにして、演奏ミス回数および練習
回数に基づいてファジールールＣの演算が行われ、「押
鍵速度が遅く、かつ音域が高い場合には反力をやや小さ
くする。」という処理に対してどの程度適合しているか
が算出される。すなわち、反力をやや小さくするという
ファジー操作量が、頭切りしたメンバーシップ関数ＰＬ
Ｓの大きさとして求められる。

【００９４】ファジールールＤ演算処理 図９はファジールールＤ演算処理のサブルーチンを示す
フローチャートである。まず、ステップＳ９１で押鍵速
度データをアドレスとして、メンバーシップ関数テーブ
ルＲＯＭ５における「押鍵速度が遅い」というメンバー
シップ関数が格納されているＴＳテーブルからデータ
（前件部データ）ＤａをレジスタＤａに読み出す。この
場合のデータは、図３（ａ）に示すメンバーシップ関数
ＴＳの適合度（グレード）に相当し、０〜１の範囲の値
である。すなわち、データＤａは押鍵速度という入力値
に対してルールＤが示した適合度である。データＤａ
は、ＣＰＵ２内の同名のレジスタＤａに格納され、これ
は後述のデータＤｂについても同様である。

【００９５】同様に、ステップＳ９２でポインタｎをア
ドレスとして、メンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５に
おける「音域が低い」というメンバーシップ関数が格納
されているＲＳテーブルからデータ（前件部データ）Ｄ
ｂをレジスタＤｂに読み出す。この場合のデータは、図
３（ｂ）に示すメンバーシップ関数ＲＳのグレードに相
当し、０〜１の範囲の値である。すなわち、データＤｂ
は音域という入力値に対してルールＤが示した適合度で
ある。

【００９６】次いで、ステップＳ９３でデータＤａがデ
ータＤｂ以上であるか否かを判別し、Ｄａ≧Ｄｂのとき
はステップＳ９４に進んで、値の小さい方をデータＤと
して採用する。このケースではＤ＝Ｄｂとなる。

【００９７】この処理は、各データの論理積をとるもの
で、いわゆる「ＭＩＮをとる」ことに相当するものであ
る。これは、「ＭＩＮをとる」ことにより、２つの入力
値に対して少なくとも両方を満足する状態を得るためで
ある。これにより、データＤａとデータＤｂのうち、最
小のものが今回のルーチンにおいてルールＤが示す判断
として採用される。一方、Ｄａ＜Ｄｂのときはステップ
Ｓ９５に進んで、Ｄ＝Ｄａを採用する。

【００９８】このように、ルールＤに対して、その時点
での２つの入力値（押鍵速度および音域）が判断され、
ルールＤの前件部に対する適合度が求められる。

【００９９】次いで、ステップＳ９６でアドレスポイン
タｉを［０］にリセットし、ステップＳ９７でアドレス
ポインタｉが終了アドレスに等しいか否か判別する。終
了アドレスでなければ、続くステップＳ９８でｉをアド
レスとしてメンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５の「反
力小さい」というメンバーシップ関数が格納されている
ＰＳテーブルからデータ（後件部データ）Ｅを読み出
す。この場合のデータは、図３（ｃ）に示すメンバーシ
ップ関数ＰＳの適合度に相当する。データＥは、例えば
ＣＰＵ２内の同名のレジスタＥに格納される。

【０１００】次いで、ステップＳ９９でデータＤとデー
タＥを比較し、Ｄ≧ＥのときはステップＳ１００に進ん
でｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ
４メモリにデータＥを書き込む。一方、Ｄ＜Ｅのときは
ステップＳ１０１に進んで同じくｉをアドレスとしてワ
ーキングＲＡＭに入っているＰ４メモリにデータＤを書
き込む。このように、小さい方の値が採用されてメンバ
ーシップ関数ＰＳをカットする処理が行われる。

【０１０１】この処理は、後件部たるメンバーシップ関
数ＰＳを前件部の適合度に応じてカットする「いわゆる
頭切り法」を行うものである。

【０１０２】次いで、ステップＳ１０２でアドレスポイ
ンタｉを［１］だけインクリメントし、その後、ステッ
プＳ９７に戻る。そして、ステップＳ９７でアドレスポ
インタｉが終了アドレスに等しくなるまで、同様の処理
を繰り返し、アドレスポインタｉが終了アドレスに等し
くなると、メインプログラムにリターンする。アドレス
ポインタｉを終了アドレスまでインクリメントすること
により、メンバーシップ関数ＰＳをすべてサーチするこ
とになる。これにより、メンバーシップ関数ＰＳの全て
に対して前件部の適合度に応じた「頭切り法」が実行さ
れる。

【０１０３】このようにして、演奏ミス回数および練習
回数に基づいてファジールールＤでの演算が行われ、
「押鍵速度が遅く、かつ音域が低い場合には反力を小さ
くする。」という処理に対してどの程度適合しているか
が算出される。すなわち、反力を小さくするというファ
ジー操作量が、頭切りしたメンバーシップ関数ＰＳの大
きさとして求められる。

【０１０４】最大値演算処理 図１０は最大値演算処理のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。まず、ステップＳ１１１でアドレスポイ
ンタｉを［０］にリセットし、ステップＳ１１２でアド
レスポインタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入
っているＰ１メモリからデータＤ１を読み出す。

【０１０５】データＤ１は、ファジールールＡについて
の演算結果であり、具体的には、「押鍵速度が速く、か
つ音域が高い場合には反力を大きくする。」という処理
に対してどの程度適合しているか算出して頭切りしたメ
ンバーシップ関数ＰＬに対応する。

【０１０６】また、ステップＳ１１３でアドレスポイン
タｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ
２メモリからデータＤ２を読み出す。

【０１０７】データＤ２は、ファジールールＢについて
の演算結果であり、具体的には、「押鍵速度が速く、か
つ音域が低い場合には反力をやや大きくする。」という
処理に対してどの程度適合しているか算出して頭切りし
たメンバーシップ関数ＰＬＬに対応する。

【０１０８】さらに、ステップＳ１１４で同様にアドレ
スポインタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っ
ているＰ３メモリからデータＤ３を読み出す。

【０１０９】データＤ３は、ファジールールＣについて
の演算結果であり、具体的には、「押鍵速度が遅く、か
つ音域が高い場合には反力をやや小さくする。」という
処理に対してどの程度適合しているか算出して頭切りし
たメンバーシップ関数ＰＬＳに対応する。

【０１１０】次いで、ステップＳ１１５で同様にアドレ
スポインタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っ
ているＰ４メモリからデータＤ４を読み出す。

【０１１１】データＤ４は、ファジールールＤについて
の演算結果であり、具体的には、「押鍵速度が遅く、か
つ音域が低い場合には反力を小さくする。」という処理
に対してどの程度適合しているか算出して頭切りしたメ
ンバーシップ関数ＰＳに対応する。

【０１１２】次いで、ステップＳ１１６で上記各データ
Ｄ１〜Ｄ４のうちの最大値を判別する。そして、データ
Ｄ１〜Ｄ４の最大値判別結果に応じてそれぞれステップ
Ｓ１１７、ステップＳ１１８、ステップＳ１１９、ステ
ップＳ１２０に進む。

【０１１３】このような最大値判別を行っているのは、
各ファジールールＡ〜Ｄ毎の推論結果を統合するために
論理和（ＯＲ論理）をとる必要がかあるからで、いわゆ
る「ＭＡＸをとる」という処理に相当するものである。

【０１１４】具体的には、例えばある瞬間の押鍵操作状
態がファジールールＡからファジールールＤまでの、ど
のルールに影響されるのか、少しでも影響されるなら、
それは反力の大きさ（制動力）の判断に反映しておきた
いという要求に答えるもので、これが「ＯＲ論理」の関
係の基本の考え方である。そして、この考え方を集合論
では「和をとる」としており、本実施例では、どれかひ
とつでも影響がある限り、考察の対象にするとして上記
処理が実行される。

【０１１５】さて、ステップＳ１１７ではアドレスポイ
ンタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っている
Ｐ５メモリにデータＤ１を書き込む。これにより、今回
のアドレスポインタｉ（最初のルーチンではｉ＝０）の
値によって指定されるファジールールＡの演算結果であ
る頭切りしたメンバーシップ関数ＰＬの一部がＰ５メモ
リに書き込まれる。

【０１１６】なお、後述のように、アドレスポインタｉ
を終了アドレスまでインクリメントすることにより、頭
切りされたメンバーシップ関数ＰＬがすべてサーチされ
てＰ５メモリに書き込まれることになる。

【０１１７】ステップＳ１１８ではアドレスポインタｉ
をアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ５メ
モリにデータＤ２を書き込む。これにより、今回のアド
レスポインタｉの値によって指定されるファジールール
Ｂの演算結果である頭切りしたメンバーシップ関数ＰＬ
Ｌの一部がＰ５メモリに書き込まれる。

【０１１８】同様に、ステップＳ１１９ではアドレスポ
インタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入ってい
るＰ５メモリにデータＤ３を書き込む。これにより、今
回のアドレスポインタｉの値によって指定されるファジ
ールールＣの演算結果である頭切りしたメンバーシップ
関数ＰＬＳの一部がＰ５メモリに書き込まれる。

【０１１９】また、同様にステップＳ１２０ではアドレ
スポインタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っ
ているＰ５メモリにデータＤ４を書き込む。これによ
り、今回のアドレスポインタｉの値によって指定される
ファジールールＤの演算結果である頭切りしたメンバー
シップ関数ＰＳの一部がＰ５メモリに書き込まれる。

【０１２０】次いで、ステップＳ１２１でアドレスポイ
ンタｉが終了アドレスに等しいか否か判別する。終了ア
ドレスでなければ、続くステップＳ１２２でアドレスポ
インタｉを［１］だけインクリメントし、その後、ステ
ップＳ１１２に戻る。そして、ステップＳ１２１でアド
レスポインタｉが終了アドレスに等しくなるまで、上記
処理を繰り返し、アドレスポインタｉが終了アドレスに
等しくなると、メインプログラムにリターンする。

【０１２１】アドレスポインタｉを終了アドレスまでイ
ンクリメントすることにより、頭切りされた各メンバー
シップ関数ＰＬ、ＰＬＬ、ＰＬＳ、ＰＳがすべてサーチ
されてＰ５メモリにデータＤ１〜Ｄ４として書き込まれ
る。

【０１２２】このようにして、各ファジールールＡ〜Ｄ
毎の推論結果を統合するために論理和をとる（「ＭＡＸ
をとる」）処理が実行され、頭切りされた各メンバーシ
ップ関数ＰＬ、ＰＬＬ、ＰＬＳ、ＰＳがＯＲ合成され
る。すなわち、ＭＡＸ合成処理によって各ファジールー
ルＡ〜Ｄ毎の推論結果が重ね合わせられて合成出力が生
成される。

【０１２３】重心計算処理 図１１は重心計算処理のサブルーチンを示すフローチャ
ートである。まず、ステップＳ１３１でアドレスポイン
タｉを［０］にリセットするとともに、面積レジスタａ
ｒｅａおよび重心レジスタｈａｆを同様に［０］にリセ
ットする。面積レジスタａｒｅａは重心計算に必要な面
積ａｒｅａのデータを格納するもので、重心レジスタｈ
ａｆは重心計算に必要な重心値ｈａｆを格納するもので
ある。

【０１２４】次いで、ステップＳ１３２でアドレスポイ
ンタｉをアドレスとしてワーキングＲＡＭに入っている
Ｐ５メモリからデータＤ５を読み出す。データＤ５は、
前述の最大値演算処理によって頭切りされた後件部の各
メンバーシップ関数ＰＬ、ＰＬＬ、ＰＬＳ、ＰＳをＯＲ
合成したものの一部（ｉをアドレスとして指定された部
分）で、言い換えると、ＭＡＸ合成処理によって各ファ
ジールールＡ〜Ｄ毎の推論結果が重ね合わせられた合成
出力データ（後に、ＯＲ合成関数として表す）の一部で
ある。

【０１２５】今回は、ｉ（最初のルーチンではｉ＝０）
をアドレスとしてＰ５メモリから合成出力データの一部
を読み出したことになる。なお、後述のように、アドレ
スポインタｉを終了アドレスまでインクリメントするこ
とにより、合成出力データがすべてサーチされて読み出
されることになる。

【０１２６】すなわち、続くステップＳ１３３では面積
レジスタａｒｅａの値を、今回読み出した合成出力デー
タＤ５だけインクリメントして面積ａｒｅａの積算値を
算出する。

【０１２７】次いで、ステップＳ１３４でアドレスポイ
ンタｉが終了アドレスに等しいか否か判別する。終了ア
ドレスでなければ、続くステップＳ１３５でアドレスポ
インタｉを［１］だけインクリメントし、その後、ステ
ップＳ１３２に戻る。そして、ステップＳ１３４でアド
レスポインタｉが終了アドレスに等しくなるまで、上記
処理を繰り返し、アドレスポインタｉが終了アドレスに
等しくなると、ステップＳ１３６に抜ける。

【０１２８】アドレスポインタｉを終了アドレスまでイ
ンクリメントすることにより、頭切りされた後件部の各
メンバーシップ関数ＰＬ、ＰＬＬ、ＰＬＳ、ＰＳのＯＲ
合成出力データがすべてサーチされて読み出されること
になる。言い換えれば、最大値演算処理で得られたデー
タの集合を２次元図形に対応させ、このデータ集合部分
の面積を積分演算によってすべてサーチして読み出して
計算したことになる。その後、データ集合部分の面積に
対応する積分値が１／２になる値を重心値として算出す
る。

【０１２９】すなわち、ステップＳ１３６に進み、ステ
ップＳ１３３で求めた積算面積ａｒｅａの１／２の値を
重心値ｈａｆとして重心レジスタｈａｆに記憶する。次
いで、ステップＳ１３７で各メンバーシップ関数ＰＬ、
ＰＬＬ、ＰＬＳ、ＰＳのＯＲ合成関数の横軸に対応する
ｊおよび面積積算エリアｂａｌを共に［０］にリセット
する。

【０１３０】ＯＲ合成関数は、最大値演算処理で得られ
たデータ集合を２次元図形に対応させた場合の関数であ
り、その横軸がｊに相当し、その面積の積算エリアがｂ
ａｌに相当する。なお、ｊおよびｂａｌの値は、例えば
同名のレジスタに格納される。

【０１３１】次いで、ステップＳ１３８で横軸ｊをアド
レスとしてワーキングＲＡＭに入っているＰ５メモリか
らＯＲ合成関数に対応するデータＤ５を読み出す。続く
ステップＳ１３９では面積積算エリアｂａｌの値を、今
回読み出したデータＤ５だけインクリメントして面積積
算エリアｂａｌを積算する。

【０１３２】次いで、ステップＳ１４０で積算した面積
積算エリアｂａｌを重心値ｈａｆと比較し、面積積算エ
リアｂａｌが重心値ｈａｆより小さいときはステップＳ
１４２に進んで横軸ｊをインクリメントした後、ステッ
プＳ１３８に戻る。そして、ステップＳ１４０で面積積
算エリアｂａｌが重心値ｈａｆ以上になるまで上記処理
を繰り返し、ｂａｌ≧ｈａｆとなると、そのときの横軸
ｊの値が重心点であると判断してステップＳ１４１に抜
ける。

【０１３３】ステップＳ１４１では、ポインタｎをアド
レスにして、ＯＲ合成関数の横軸ｊのビットを今回のル
ーチンにおける反力（鍵制動力）として求める。

【０１３４】このようにして、２次元図形に対応してい
るＯＲ合成関数の重心をとり、その値を論理和の代表と
する脱ファジー化処理（ディファジファイア処理）が行
われ、推論処理での結論の全体が１つの確定値、すなわ
ち、この場合は反力（鍵制動力）として算出される。

【０１３５】このように、本実施例では鍵が押鍵操作さ
れると、鍵群のなかの鍵の押鍵領域（すなわち、音域）
および押鍵速度を入力パラメータとするファジー推論に
より鍵に付与する制動力が可変制御される。すなわち、
押鍵速度および音域という各要素を組合せてきめ細か
く、鍵の制動力が可変される。

【０１３６】したがって、押鍵時における微妙な押鍵速
度の違いや押鍵音域の高低に応じた最適なタッチ感を出
すことができる。また、ファジー推論が用いられている
ので、反力制御の演算処理に対して膨大な処理が必要で
なく、演算負担を軽減することができる。その結果、既
在のＣＰＵにより容易に演算を行うことができ、高機能
の電子鍵盤楽器を低コストで実現することができる。

【０１３７】なお、本実施例ではファジー推論をＣＰＵ
３およびメンバーシップ関数テーブルＲＯＭ５を用いて
ソフトによって実現しているが、例えばファジーチップ
を用いてハード的に実現してもい。

【０１３８】また、ファジー推論で用いるメンバーシッ
プ関数の値は、対象となる楽器の種類などに応じて適切
に設定するとよい。このようにすれば、反力のいろいろ
な味付けが可能になる。さらに、メンバーシップ関数の
形状は三角形状に限らず、他の形状（例えば、釣鐘形）
でもよい。

【０１３９】さらに、上記実施例では、鍵盤装置をピア
ノ、チェンバロ、オルガン等の電子鍵盤楽器に適用した
例であるが、このような鍵盤楽器への適用に限らず、タ
ッチ感を微妙に変化させることが望ましいものについて
は、幅広く適用することができる。

【０１４０】加えて、上記実施例は本発明を楽音信号を
発生する電子鍵盤楽器に適用した例であるが、本発明は
これに限るものではなく、鍵盤を有するものであれば、
音源自体がなくても、電子鍵盤楽器以外の他の楽音発生
装置、例えば、パーソナルコンピュータによって楽音信
号を発生する装置にも適用することができる。

【０１４１】

【発明の効果】本発明によれば、鍵群のなかの鍵の押鍵
領域（音域）および押鍵速度を入力パラメータとするフ
ァジー推論により鍵に付与する制動力を可変制御してい
るので、押鍵速度および音域という各要素を組合せたき
めの細かいタッチ感、すなわち、押鍵時における微妙な
押鍵速度の違いや押鍵音域の高低に応じた最適なタッチ
感を出すことができる。

【０１４２】また、ファジー推論を用いているので、反
力制御の演算処理に対して膨大な処理が必要でなく、演
算負担を軽減することができる。その結果、既在のＣＰ
Ｕにより容易に演算を行うことができ、高機能の電子鍵
盤楽器を低コストで実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鍵盤装置の一実施例の全体構成を
示す図である。

【図２】同実施例の鍵盤装置のキータッチ感を表す特性
図である。

【図３】同実施例の反力制御のメンバーシップ関数を示
す図である。

【図４】同実施例の楽音発生制御の処理を示すメインプ
ログラムである。

【図５】同実施例のタッチカーブ特性を示す図である。

【図６】同実施例のファジールールＡ演算処理のサブル
ーチンを示すフローチャートである。

【図７】同実施例のファジールールＢ演算処理のサブル
ーチンを示すフローチャートである。

【図８】同実施例のファジールールＣ演算処理のサブル
ーチンを示すフローチャートである。

【図９】同実施例のファジールールＤ演算処理のサブル
ーチンを示すフローチャートである。

【図１０】同実施例の最大値演算処理のサブルーチンを
示すフローチャートである。

【図１１】同実施例の重心計算処理のサブルーチンを示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 鍵盤部 ２ 押鍵位置・押鍵速度検出回路 ３ ＣＰＵ ４ タッチカーブ選択メモリ ５ メンバーシップ関数テーブルＲＯＭ ７ 音色選択スイッチ部（音色選択手段） ８ 鍵駆動回路（制動力演算手段） ９ 楽音発生回路（楽音発生手段） ２１ 鍵 ２７ 第１電磁石部 ２７ａ、２８ａ コイル（検出コイル） ２７ｂ、２８ｂ 永久磁石 ２８ 第２電磁石部（鍵制動力付与手段） １００ 鍵検出手段 １０１ 押鍵位置検出手段 １０２ 押鍵速度検出手段 １０３ 鍵制動力制御手段 １０４ ファジー推論手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押鍵操作可能な鍵を複数個配設して成る
   鍵群と、 この鍵群のいずれかの鍵が押鍵操作されたことを検出す
   る鍵検出手段と、 この鍵検出手段により押鍵の検出された鍵が上記鍵群の
   どの領域に属するかを検出する押鍵領域検出手段と、 上記押鍵操作された鍵の押鍵速度を検出する押鍵速度検
   出手段と、 上記押鍵領域検出手段により検出された鍵の領域および
   上記押鍵速度検出手段により検出された押鍵速度を入力
   パラメータとして所定のファジールールに従ってファジ
   ー推論を行うファジー推論手段と、 該ファジー推論手段の出力に応じて押鍵操作された鍵に
   対して制動力を付与する鍵制動力制御手段と、を備えた
   ことを特徴とする鍵盤装置。
2. 【請求項２】 前記鍵制動力制御手段は、前記ファジー
   推論手段の出力に応じて前記鍵に対して付与する制動力
   の演算を行う制動力演算手段と、 該制動力演算手段からの鍵制動信号に基づき、前記鍵に
   対してその押鍵変位の位置ごとに鍵制動力を付与する鍵
   制動力付与手段と、からなることを特徴とする請求項１
   記載の鍵盤装置。
3. 【請求項３】 前記鍵制動力制御手段は、音色を選択可
   能な音色選択手段を有し、選択された音色に応じて前記
   鍵に付与する制動力を制御することを特徴とする請求項
   １記載の鍵盤装置。
4. 【請求項４】 前記鍵制動力制御手段は、さらに楽音特
   性制御手段を有し、該楽音特性制御手段は、前記ファジ
   ー推論手段の出力に応じて発生する楽音の特性を制御す
   ることを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置。
5. 【請求項５】 前記鍵盤装置は、さらに前記楽音特性制
   御手段によって制御される特性の楽音を発生する楽音発
   生手段を設けたことを特徴とする請求項４記載の鍵盤装
   置。