JPH0627947A - 操作力センスデータ出力装置及びそれを用いた電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 演奏用の操作子に対する操作により、操作子
に加えられる操作力が同じであっても異なる値の楽音特
性指示情報が出力されるようにする。 【構成】 鍵盤の各鍵に設けられた感圧センサにより押
鍵時のタッチデータを検出する（ステップＳＢ１〜ＳＢ
３）。ここでイニシャルタッチ感度設定モードなら（Ｓ
Ｂ４）タッチデータを感度モードとしてレジスタＩＮＣ
ＨＢＦにストアする（ＳＢ５）。そうでなければこのタ
ッチデータとレジスタＩＮＣＨＢＦにストアされた感度
データに基づいて楽音特性を変更させるタッチデータを
算出して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操作子に加わるイニシ
ャルタッチ又はアフタータッチ等の操作力に基づいて楽
音特性を指示する楽音特性指示情報を出力する操作力セ
ンスデータ出力装置、及びその操作力センスデータ出力
装置から出力される楽音特性指示情報に基づいて楽音発
生を行う電子楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】自然鍵盤楽器においては、鍵（キー）を
叩く強さ（タッチの強さ）によって、発音体に加わるエ
ネルギーの大きさが変化するので、タッチの強弱に応じ
て音量、音色が微妙に変化するようになっている。

【０００３】このような自然鍵盤楽器の動作を模倣する
ために、電子鍵盤楽器において、鍵が叩かれた際の押鍵
速度に関する情報をイニシャルタッチとして、さらに押
鍵後、鍵が押され続けている場合、鍵が押される圧力を
アフタータッチとして検出して、イニシャルタッチの大
きさに応じて音色や音量等の楽音特性指示情報を制御し
（イニシャルタッチ制御）、アフタータッチの大きさに
応じて音量や音色等の楽音の特性あるいはパラメータ、
さらにはビブラート等のエフェクトを制御する（アフタ
ータッチ制御）ようにしたものが知られている。

【０００４】上記のようなイニシャルタッチ又はアフタ
ータッチの制御は、例えば押鍵速度を音色・音量に変換
する変換テーブルを内部に複数設け、現在選択されてい
る変換テーブルを参照しながら押鍵速度に応じて、楽音
発生開始時又は楽音発生中の楽音の音色・音量さらには
エフェクト等の楽音特性指示情報を可変制御するもので
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような方法によ
りイニシャルタッチ又はアフタータッチの制御を行う電
子楽器においては、前記複数の変換テーブルの中からい
ずれか１つの所望の変換テーブルを選択するための選択
スイッチ及び現在選択されている変換テーブルを表示す
るための表示装置を設ける必要があり、そのために実装
面積が大きくなるという問題があった。また、イニシャ
ルタッチ又はアフタータッチ制御をよりきめ細かに行お
うとすると変換テーブルを多数設ける必要があり、それ
に伴ってメモリ容量が増えるのでコスト高となってしま
う問題もあった。

【０００６】又、実装面積を小さくするために表示装置
を設けず、その代わりに複数の変換テーブルに１対１に
対応して例えばトグル型、又はＬＥＤ（発光ダイオー
ド）が上面部に内蔵された選択スイッチを設け、所望の
変換テーブルに対応する選択スイッチを操作することに
より、所望の変換テーブルが選択される方式のものもあ
った。

【０００７】しかしながら、この場合、選択スイッチの
位置（トグル型の場合）又はＬＥＤの点灯状態（ＬＥＤ
内蔵の選択スイッチの場合）により、現在選択されてい
る変換テーブルを知ることができるが、実装面積の制限
により、設置可能な選択スイッチの数も、概ね４〜５個
に限定されてしまい、その結果として変換テーブルの数
も限定されてしまうという欠点があった。

【０００８】本発明の課題は、演奏用の操作子に対する
操作により、操作子に加えられる操作力が同じであって
も異なる値の楽音特性指示情報が出力されるように設定
することが可能で、かつ実装面積が小さな操作力センス
データ出力装置、およびその操作力センスデータ出力装
置から出力される楽音パラメータに基づいて楽音発生を
行う電子楽器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明の手段は次の
通りである。操作子は、例えば電子鍵楽器における鍵、
電子弦楽器における弦、または電子打楽器における打繋
体であり、それらの操作子に対する押鍵操作、弾弦操
作、又は打撃操作によって演奏が行われる。

【００１０】感知手段は、例えば押鍵速度もしくは押圧
力（操作子が鍵の場合）、弾弦操作力（操作子が弦の場
合）、打繋力（操作子が打繋体の場合）等の操作子に加
えられる操作状態等を感知するセンサを有し、その操作
状態に対応するセンス信号を出力する。

【００１１】設定手段は、例えば、マイクロプロセッサ
であり、前記感知手段によって感知されたセンス信号に
基づいて、対応する操作状態変換情報の設定を行う。出
力手段は、例えばマイクロプロセッサから成り、演奏時
に前記操作子に対して操作がなされたとき、前記感知手
段によって感知されたセンス信号と前記設定手段により
設定された操作状態変換情報とに基づいて、発生される
べき楽音の楽音特性を指示する楽音特性指示情報を出力
する。

【００１２】上記出力手段は、例えば請求項２記載のよ
うに前記操作子に対する操作が開始されたとき、前記感
知手段によって感知されたセンス信号と前記設定手段に
より設定された操作状態変換情報とに基づいて、発生さ
れる楽音の楽音特性を指示する楽音特性指示情報を出力
する。

【００１３】また、上記出力手段は、例えば請求項３記
載のように前記操作子に対して操作が加えられ、その操
作に対応する楽音が発生した後に、前記感知手段により
感知されたセンス信号と前記設定手段により設定された
操作状態変換情報とに基づいて、前記発生中の楽音の楽
音特性を指示する楽音特性指示情報を出力する。

【００１４】次に第２の発明の手段は次の通りである。
上記操作子、上記感知手段、上記設定手段、及び上記出
力手段を具備する前記第１の発明の操作力センスデータ
出力装置に加え、前記操作力センスデータ出力装置か
ら、出力される楽音特性指示情報に基づいて、操作され
た前記操作子に対する楽音の発生を行う楽音発生手段を
具備する。

【００１５】

【作用】第１の発明である操作力センスデータ出力装置
の手段の作用は次の通りである。

【００１６】操作子に対する操作が行われると、その操
作子に加えられる操作力が感知手段により感知され、感
知手段からその操作力に対応するセンス信号が出力手段
に出力される。

【００１７】出力手段は、入力されるセンス信号を例え
ば予め定められた変換式に基づいて変換し、演奏開始時
又は演奏中に前記感知手段から出力される上記センス信
号をイニシャルタッチやアフタータッチ制御用等の楽音
特性指示情報に変換するための操作状態変換情報を設定
する。

【００１８】次に、演奏時において上記操作子に対して
操作が加えられると、感知手段からその操作子に加わる
操作力に対応するセンス信号が出力され、そのセンス信
号が出力手段に出力される。

【００１９】出力手段は、入力されるセンス信号を前記
出力手段により設定された前記操作状態変換情報に基づ
いて、イニシャルタッチ又はアフタータッチ制御用等の
楽音特性指示情報に変換し出力する。

【００２０】このように、演奏用の操作子に対して操作
を行うことにより、演奏開始前に感知手段から出力され
るセンス信号を楽音特性制御用の楽音特性指示情報に変
換する操作状態変換情報を予め設定することができる。
出力手段は、例えば入力されるセンス信号を予め定めら
れた変換式にしたがって変換して、操作状態変換情報を
設定するので、その設定される操作状態変換情報はセン
ス信号の大きさ、すなわち操作子に対して加えられる操
作状態によって変化する。

【００２１】したがって、電子鍵盤楽器における鍵、電
子弦楽器における弦、又は電子打楽器における打撃体等
の電子楽器の操作子に対する操作を行うことにより、前
記操作状態変換情報を設定することができ、しかも、そ
れらの操作子に加える操作状態を変化させることによ
り、前記操作状態変換情報を可変設定することができ
る。

【００２２】また、第２の発明である電子楽器の手段の
作用は次の通りである。楽音発生手段は、操作された操
作子に対応する楽音を上記操作力センスデータ出力装置
から出力される楽音特性指示情報に対応する楽音特性で
発生させる。

【００２３】上述したように、前記操作力センスデータ
出力装置においては、演奏開始前に、前記操作子に対す
る操作を行うことにより、前記操作状態変換情報が可変
設定されるので、例えば同一の操作状態となるように操
作子を操作しても、前記操作力センスデータ出力装置か
ら出力される楽音特性指示情報は、予め設定されている
操作状態変換情報に応じて変化する。

【００２４】したがって、前記操作状態変換情報を可変
設定することにより、自分に最適なタッチセンス（電子
鍵盤楽器）、弾弦操作（電子弦楽器）、又は打繋操作
（電子打楽器）での演奏が可能になると共に多様で豊か
な演奏表現も可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明に係る一
実施例について説明する。 ｛構成｝外観 図１は、本発明に係る一実施例である電子鍵盤楽器の外
観図である。

【００２６】同図に示すように、電子鍵盤楽器本体１の
上部の手前側には所定の音域（例えば、「Ｅ₁ 」〜
「Ｃ₆ 」までの４オクターブ以上の音域）の各音高を半
音階単位で指定する複数の白鍵２ａと黒鍵２ｂから成る
鍵盤部２が設けられている。

【００２７】また、鍵盤部２の左端及び右端の上方に
は、スピーカ１０−２及びスピーカ１０−２′が設けら
れている。また、前記スピーカ１０−２の図面上向かっ
て右隣りにはイニシャルタッチ感度情報の設定が可能と
なるイニシャルタッチ感度情報設定モードに切り換える
ための押しボタン型のイニシャルタッチ感度変更スイッ
チ４が設けられている。さらに、そのイニシャルタッチ
感度変更スイッチ４の右隣りには、ピアノ、チェンバ
ロ、ハープシコード等の５種類の音色を選択する音色選
択スイッチ５−１、５−２、……５−５から成る音色選
択スイッチ群５が設けられている。鍵の構成 図２は、前記鍵盤部２上に配設されている白鍵２ａ及び
そのアクチュエータの構成を示す側面図である。白鍵２
ａは、その下方の端部が基盤１１上に配設されたスプリ
ング１２の付勢力により支持されている。また、その白
鍵２ａの先端の突起部２ａ−１が基盤１１と一体成形さ
れている支持部１１ａに設けられた孔に緩く嵌挿されて
いる。上記構成において、白鍵２ａはスプリング１２の
付勢力により、突起部２ａ−１の前記孔の貫通部を支点
とする上方向への回動力を受けるが、白鍵２ａの一部で
あるＬ字形状のＬ字形部２ａ−２が導電率の高い金属等
から成る第１の電極１３の折り曲げ部分１３ａの下方に
粘着されたフェルト１４に当接して、スプリング１２か
ら加わる付勢力を支えている。すなわち、白鍵２ａに対
して鍵操作が行われていないときは、白鍵２ａのフェル
ト１４にＬ字形部２ａ−２が当接して、白鍵２ａの先端
部がスプリング１２から受ける付勢力を支える所定の位
置に静止している。

【００２８】また、前記第１の電極１３は前記白鍵２ａ
のＬ字形部２ａ−２の図面上右下方で、図面上向かって
左側にＬ字状に折り曲げられており、その第１の電極１
３のＬ字状の下部１３ｂの上面には導電ゴム１５が貼着
されており、その導電ゴム１５の上面には第２の電極１
６が貼着されている。すなわち、導電ゴム１５が上記第
１の電極１３と第２の電極１６の間に狭装されている。
また、特に図示してはいないが上記２の電極１６は電源
Ｖ_DDに接続され、上記第１の電極１３は抵抗値Ｒ_O を有
する抵抗器１７を介して接地されている。

【００２９】図３(a) に、前記図２において一点鎖線で
囲んで示す部分２０の拡大図を示す。尚、同図において
第１の電極１３と抵抗器１７の接続は模式的に示してい
る。同図(a) に示す電源Ｖ_DD、第１の電極１３、導電ゴ
ム１５、第２の電極１６、及び抵抗器１７は、同図(b)
に示すような等価回路で示される感圧センサ３０を構成
している。そして、第１の電極１３ｂと抵抗器１７の接
続部位Ｃの電圧値Ｖ _f が感圧センサ３０の出力電圧とな
っている。

【００３０】上記構成において、図２に示す白鍵２ａの
押指部２ａ−２を押し下げると、図３(a) に示すよう
に、白鍵２ａのＬ字形部１３ａが図中Ａ方向に押し下げ
られ、さらに押し下げ操作を続けると第２の電極１６を
介して導電ゴム１５に押圧力が加わるようになる。した
がって、白鍵２ａの押指部２ａ−２を押し下げ操作する
（以後、白鍵２ａを押鍵操作すると表現する）と第２の
電極１６を介して導電ゴム１５に加わる押圧力に応じた
電圧値Ｖ_f が感圧センサ３０から出力される。図４は、
この白鍵２ａに対する押鍵操作に応じて感圧センサ３０
から出力される電圧Ｖ_f の一例を示す図である。

【００３１】尚、特に図示していないが黒鍵２ｂも上記
白鍵２ａと同様な構成となっており、押鍵操作すること
により、その押鍵操作された黒鍵２ｂに対応する感圧セ
ンサ３０から、押鍵操作力に対応する電圧値Ｖ_f が出力
される。

【００３２】次に、図５は上記のような構造を有する電
子鍵盤楽器１のシステム構成図である。ＣＰＵ４１は、
特に図示していないＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）
に格納されているプログラムに従って動作するシステム
全体の制御を行う中央処理装置であり、マイクロプロセ
ッサから成っている。ＣＰＵ４１は、制御信号ＳＥＬに
よりマルチプレクサ４２を介して鍵盤部２の各鍵２ａ、
２ｂ、２ａ、２ｂ……に対応する感圧センサ３０、３
０、３０、３０……の出力電圧Ｖ_f を所定時間間隔で順
次Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）に入力さ
せる。

【００３３】Ａ／Ｄ変換器４３は、順次時分割で入力さ
れる各鍵２ａ、２ｂ、２ａ、２ｂ……に対応する感圧セ
ンサ３０、３０、３０、３０……の出力電圧Ｖ_f を所定
ビット（本実施例においては、７ビット）のデジタルデ
ータＤ_f （以後、タッチデータＤ_f と表現する）に変換
し、ＣＰＵ４１に出力する。

【００３４】上述のようにして、ＣＰＵ４１は各鍵２
ａ、２ｂ……に対する押鍵操作に対応する出力電圧Ｖ_f
を、マルチプレクサ４２及びＡ／Ｄ変換器４３を介し
て、順次時分割で読み出すことにより、各鍵２ａ、２ｂ
……の押鍵状態を所定時間間隔で監視しており、例えば
図４に示すようにタッチデータＤ_f が予め定められた第
１の閾値Ｖ_STよりも大きくなったサンプリング時刻Ｔ_i1
から計時を開始し、上記タッチデータＤ_f が上記第１の
閾値Ｖ_STを越えてから、予め定められた第２の閾値Ｖ_on
を越えるまでに要したイニシャルタッチ時間Ｔ_onを計時
する。この時間Ｔ_onの計時は、内蔵しているタイマ４１
ａを用いて行う。また、上記タイマ４１ａの代わりに現
在時刻を計時するタイマ・クロックを用いて、上記イニ
シャルタッチ時間Ｔ_onの計時を行ってもよい。

【００３５】また、ＣＰＵ４１は、後述するようにイニ
シャルタッチ感度設定モードにおいて上記イニシャルタ
ッチ時間Ｔ_onに基づいて、イニシャルタッチ感度情報の
設定を行い、通常演奏モードにおいては、押鍵速度に対
応する上記イニシャルタッチ時間Ｔ_onとイニシャルタッ
チ感度設定モードにおいて設定された前記イニシャルタ
ッチ感度情報等を用いて楽音発生開始時の楽音の特性を
設定するイニシャルタッチデータの設定を行い、押鍵操
作された鍵２ａ、２ｂに対応する音高の楽音がそのイニ
シャルタッチデータに対応する楽音特性（音色・音量）
で発生されるように、楽音発生回路９を制御する。

【００３６】イニシャルタッチ感度変更スイッチ４は押
下する毎に交互にオン、オフと変化するオルタネート・
タイプのスイッチであり、オンとなった場合にはイニシ
ャルタッチ感度変更設定スイッチから電圧Ｖ_DDがＣＰＵ
４１に加わる。

【００３７】ＣＰＵ４１は上記イニシャルタッチ感度変
更スイッチ４のステイタス（オン／オフ状態）を、所定
時間間隔で監視しており、イニシャルタッチ感度変更ス
イッチ４がオンとなっていればイニシャルタッチ感度変
更モードに切り換え、マルチプレクサ４２及びＡ／Ｄ変
換器４３を介して最も新しく押鍵操作された鍵２ａ、２
ｂのタッチデータＤ_f を読み出し、その読み出したタッ
チデータをイニシャルタッチ感度情報としてランダム・
アクセス・メモリから成るＲＡＭ８内のバッファＩＮＣ
ＨＢＦに格納する。

【００３８】また、ＣＰＵ６は特に図示していないセレ
クタを介して、音色選択スイッチ群５の各音色選択スイ
ッチ５−１、５−２……５−５のステイタス（オン／オ
フ状態）を各音色選択スイッチ毎に独立に読み出してお
り、オンとなっている音色選択スイッチ５−１、５−
２、……５−５を検出し、そのオンとなっている音色選
択スイッチ５−ｉ（ｉ＝１〜５）に対応する音色を指示
する音色情報を、楽音発生回路９へ出力する。

【００３９】ＲＡＭ８は、前記イニシャルタッチ感度情
報格納用のバッファＩＮＣＨＢＦ、イニシャルタッチデ
ータ格納用のバッファＩＮＴＤＡＴ、イニシャル感度変
更スイッチステイタスフラグＩＮＳＷＯＷ、及びキーナ
ンバー（鍵ナンバ）格納用のバッファＫＥＹＮＯＢ、及
び特に図示していないが前記イニシャルタッチ時間Ｔ _on
を、“１”〜“127 ”までのイニシャルタッチデータに
変換するための変換テーブル等を有しているランダム・
アクセス・メモリである。

【００４０】上記フラグ及び上記各バッファの機能は以
下の通りである。 INSWON……イニシャルタッチ感度設定モードが選択され
ているか否かを記憶するフラグ。イニシャル感度設定モ
ードであれば「１」を、通常演奏モードであれば「０」
を記憶する。 KEYNOB……押鍵操作されている鍵に対応するキーNo. を
格納するバッファ。上記キーNo. は音高と１対１に対応
づけられている。 INTDAT……押鍵操作された鍵のイニシャルタッチデータ
を格納するバッファ。 INCHBF……イニシャルタッチ感度変更スイッチが“オ
ン”のときに最新に押鍵操作された鍵のイニシャルタッ
チ感度情報を格納するバッファ。

【００４１】楽音発生回路９は、例えばｉＰＤ音源、Ｐ
ＣＭ音源、又はＦＭ音源等のデジタル音源を有してお
り、ＣＰＵ６から加えられる音高、音色、音量等を指示
する楽音特性指示情報に基づいた楽音特性で楽音波形を
発生し、楽音出力部１０に出力する。

【００４２】楽音出力部１０は、増幅器（アンプ）１０
−１及び２個のスピーカ１０−２、１０−２’から成
り、楽音発生回路９から加わる楽音波形を音声として外
部に放音させる。 ｛動作｝次に、上記構成の電子鍵盤楽器１の動作を説明
する。概略動作 演奏者は、イニシャルタッチ感度変更スイッチ４を“オ
ン”に操作してイニシャルタッチ感度情報設定モードに
切り換え、任意の白鍵２ａ又は黒鍵２ｂを押鍵操作する
ことにより、イニシャルタッチの感度を所望の感度に設
定することができる。

【００４３】さらに詳しく説明するとイニシャルタッチ
感度変更スイッチ４をオンにした後、任意の白鍵２ａ又
は黒鍵２ｂを所定の押鍵速度（押圧力）で押鍵すると、
その押鍵速度に対応するイニシャルタッチ感度情報がＣ
ＰＵ４１により設定され、ＲＡＭ８内のイニシャルタッ
チ感度情報バッファINCHBFに格納される。このイニシャ
ルタッチ感度情報は、イニシャルタッチ感度変更スイッ
チ４が“オン”となっている間行われる最新の押鍵操作
に応じて随時変更される。

【００４４】すなわち、イニシャルタッチの感度を決定
するイニシャルタッチ感度情報は、イニシャルタッチ感
度変更スイッチ４が“オン”状態のときに、最新に押鍵
操作された白鍵２ａ又は黒鍵２ｂの押鍵速度によって決
定される。そして、イニシャルタッチ感度変更スイッチ
４が“オン”から“オフ”に切り換えられると通常演奏
モードに切り換わり、イニシャル感度変更スイッチ４が
“オン”状態のときに設定された前記イニシャルタッチ
感度情報に基づいて、押鍵操作開始時の押鍵速度データ
すなわち楽音発生開始時の音色・音量を設定するための
データであるイニシャルタッチデータを変更する。

【００４５】本実施例においては、押鍵操作開始時の押
鍵速度に対応するイニシャルタッチ時間Ｔ_ONを、ＲＡＭ
８内に格納されている変換テーブルを用いて“１”から
“127 ”までの127 段階のイニシャルタッチデータに変
換し、そのイニシャルタッチデータに基づいて楽音発生
開始時の音色・音量を設定するが、上記イニシャルタッ
チデータをそのまま使用するのではなく、イニシャルタ
ッチ感度設定モードにおいて設定したイニシャルタッチ
感度情報を用いて、実際の押鍵操作時のイニシャルタッ
チデータを変換し、その変換により得られたイニシャル
タッチデータに基づいて実際の楽音発生開始時の音色・
音量制御を行っている。

【００４６】上記イニシャルタッチデータの変換は、下
記の変換式（１．１）により行われる。

【００４７】

【数１】

【００４８】尚、上記式（１．１）において、ＩＮＴＤ
ＡＴは押鍵操作が行われたときのイニシャルタッチデー
タＩＮＣＨＢＦは前記イニシャルタッチ感度情報設定モ
ードにおいて設定されたイニシャルタッチ感度情報であ
り、便宜上それらのデータ（情報）が格納されるバッフ
ァ名をそのままデータ名に用いている。

【００４９】本実施例においては、イニシャルタッチ感
度情報ＩＮＣＨＢＦとして、前記イニシャルタッチ感度
設定モードにおいて最新にサンプリングされた押鍵操作
開始時の押鍵速度に比例するイニシャルタッチデータを
用いている。また、式（１．１）における定数であるイ
ニシャルタッチ感度係数αは、イニシャルタッチ感度情
報ＩＮＣＨＢＦに反比例している。また、本実施例にお
いては、押鍵速度に逆比例する前記イニシャルタッチ時
間Ｔ_onを“１”から“127 ”までの値をとるイニシャル
タッチ感度情報ＩＮＣＨＢＦに変換する。すなわち、前
記イニシャルタッチ感度情報ＩＮＣＨＢＦは図６に示す
ように前記イニシャルタッチ時間Ｔ_ONにほぼ逆比例す
る。

【００５０】したがって、イニシャルタッチ感度設定モ
ードにおいて押鍵操作をより強く行うと（押鍵操作開始
時の押鍵速度がより速いと）イニシャルタッチ感度係数
αはより小さな値となり、押鍵操作をより弱く行うと
（押鍵操作開始時の押鍵速度がより遅いと）イニシャル
タッチ感度係数αはより大きな値となる。

【００５１】したがって、イニシャルタッチ感度をより
高くするには、イニシャルタッチ感度設定モードにおい
て押鍵操作をより弱く行えばよく、逆にイニシャルタッ
チ感度をより小さくするには、イニシャルタッチ感度設
定モードにおいて押鍵操作をより強く行えばよい。

【００５２】具体例として、例えばイニシャルタッチ感
度設定モードにおいて、押鍵操作を非常に弱く行って、
イニシャルタッチ感度情報ＩＮＣＨＢＦが最小値“１”
に設定された場合、αは「127 」となり、通常演奏モー
ドにおいて実際に押鍵操作を行った場合、その押鍵操作
により得られたイニシャルタッチデータＩＮＴＤＡＴは
127 倍される。

【００５３】また、逆にイニシャルタッチ感度設定モー
ドにおいて、押鍵操作を非常に強く行ってイニシャルタ
ッチ感度情報ＩＮＣＨＢＦが最大値「127 」に設定され
た場合には、通常演奏モードにおいて押鍵操作を行うと
その押鍵操作により得られたイニシャルタッチデータＩ
ＮＴＤＡＴは変換されることなく、実際のイニシャルタ
ッチデータＩＮＴＤＡＴが、そのまま楽音発生開始時の
音色・音量制御用の楽音パタメータとして用いられる。

【００５４】次に、上述したようなイニシャルタッチ制
御を行うＣＰＵの動作を図７及至図９のフローチャート
を用いて説明する。ゼネラル・フローチャート 図７はＣＰＵ４１により行われるシステム全体の制御処
理を説明するフローチャートである。

【００５５】電源がオンになると、ＣＰＵ４１はまずＲ
ＡＭ８内のバッファＩＮＣＨＢＦ、バッファＩＮＴＤＡ
Ｔ、バッファＫＥＹＮＯＢ、フラグＩＮＳＷＯＮ及び作
業領域の初期化等を行うイニシャライズ処理を行い（処
理Ｓ１）、続けて鍵盤部２の各鍵の押鍵状態を順次スキ
ャンして押鍵操作により指定されている音高情報をキー
ナンバー格納バッファＫＥＹＮＯＢに格納する（処理Ｓ
２）。

【００５６】さらに、音色選択スイッチ群５のステイタ
ス（オン／オフ状態）を順次スキャンして、現在設定さ
れている音色情報を判別し、その音色情報を楽音発生回
路９へ出力する（処理Ｓ３）。

【００５７】続けて、イニシャルタッチ感度変更スイッ
チ４のステイタス（オン／オフ状態）をスキャンして、
前記イニシャルタッチ感度変更スイッチステイタスフラ
グＩＮＳＷＯＮの設定を行うイニシャルタッチ感度変更
スイッチスキャン処理Ｓ４を行い、さらに続けてイニシ
ャルタッチ感度設定モード又は通常演奏モードが選択さ
れているか否かを判別し、現在選択されているモードに
応じて、押鍵操作されている鍵に対応する音高の楽音を
発生させるイニシャルタッチ制御処理Ｓ５を行う。

【００５８】上記処理Ｓ２〜Ｓ５は、電源がオンとなっ
ている間、繰り返し行われる。また、ＣＰＵ４１は電源
がオンになると押鍵操作が行われて既に楽音が発生され
ている鍵の押鍵状態に対応するタッチデータＤ_f をマル
チプレクサ４２及びＡ／Ｄ変換器４３を介して読み出
し、その読み出したタッチデータＤ_f に基づいて前記発
生中の楽音の音量制御を行うアフタータッチ制御処理Ｓ
６を起動させる。このアフタータッチ制御処理Ｓ６は、
起動された後、所定の時間間隔で、メインルーチン（前
記処理Ｓ１〜Ｓ５から成るルーチン）に対しタイマイン
タラプト（タイマ割り込み）を発生させ、そのタイマイ
ンタラプト毎に当該処理を行う。イニシャルタッチ感度変更処理 図８は、ＣＰＵ４１により行われる前記イニシャルタッ
チ感度変更処理Ｓ４を詳細に説明するフローチャートで
ある。

【００５９】ＣＰＵ４１は、まずイニシャルタッチ感度
変更スイッチ４から加わる電圧値に基づいて、イニシャ
ルタッチ感度変更スイッチ４が現在オンとなっているか
否か判別し（処理ＳＡ１）、イニシャルタッチ感度変更
スイッチ４がオンとなっていれば、さらにフラグＩＮＳ
ＷＯＮが「１」となっているか否か判別する（処理ＳＡ
２）。そして、「１」となっていなければ、フラグＩＮ
ＳＷＯＮを「１」にセットする（処理ＳＡ３）。

【００６０】上記動作により、イニシャルタッチ感度変
更スイッチ４が「オフ」から「オン」に変化すると、フ
ラグＩＮＳＷＯＮが「０」から「１」に変更され、イニ
シャルタッチ感度変更モードに切り換わったことが記憶
される。

【００６１】一方、上記処理ＳＡ１でイニシャル感度変
更スイッチ４がオフであれば、次にフラグＩＮＳＷＯＮ
が「１」であるか否か判別し（処理ＳＡ４）、フラグＩ
ＮＳＷＯＮが「１」であれば、フラグＩＮＳＷＯＮを
「０」にリセットする（処理ＳＡ５）。

【００６２】上記動作により、イニシャルタッチ感度変
更スイッチ４が「オン」から「オフ」に変化すると、フ
ラグＩＮＳＷＯＮが「１」から「０」に変更され、通常
演奏モードに切り換わったことが記憶される。イニシャルタッチ制御処理 図９は、ＣＰＵ４１により行われる前記イニシャルタッ
チ制御処理Ｓ４を詳細に説明するフローチャートであ
る。

【００６３】ＣＰＵ４１は、マルチプレクサ４２及びＡ
／Ｄ変換器４３を介して、鍵盤部２の各鍵２ａ、２ｂ、
……に対応する感圧センサ３０の出力電圧Ｖ_f に対応す
るタッチデータＤ_f を時分割でサンプリングし、押鍵操
作されている黒鍵２ａ又は黒鍵２ｂがあるか否か判別す
る（処理ＳＢ１〜処理ＳＢ２）。

【００６４】そして、押鍵操作されている白鍵２ａ又は
黒鍵２ｂがあれば、その押鍵操作された白鍵２ａ又は黒
鍵２ｂの前記イニシャルタッチ時間Ｔ_onを計時し、その
イニシャルタッチ時間Ｔ_onに基づいてイニシャルタッチ
データを設定し、押鍵操作されている鍵に対応するキー
No. をバッファＫＥＹＮＯＢに、前記設定されたイニシ
ャルタッチデータをバッファＩＮＴＤＡＴに格納する
（処理ＳＢ３）。

【００６５】次に、フラグＩＮＳＷＯＮが「１」である
か否か判別し（ＳＢ４）、フラグＩＮＳＷＯＮが
「１」、すなわち現在イニシャルタッチ感度設定モード
であれば、バッファＩＮＴＤＡＴに格納されているイニ
シャルタッチデータをバッファＩＮＣＨＢＦに格納する
（処理ＳＢ５）。

【００６６】そして、次にバッファＫＥＹＮＯＢに格納
されている押鍵操作された鍵２ａ（２ｂ）に対応するキ
ーNo. 情報と、バッファＩＮＴＤＡＴに格納されている
イニシャルタッチデータとを、楽音の発生開始を指示す
るキーオン信号と共に楽音発生回路９へ出力する（処理
ＳＢ７）。

【００６７】上記動作により、イニシャルタッチモード
設定モードにおいて、押鍵操作を行うと、その押鍵速度
に対応するイニシャルタッチデータが新たなイニシャル
タッチ感度情報としてバッファＩＮＣＨＢＦに格納され
ると共に、その押鍵操作された鍵２ａ（２ｂ）に対応す
る音高の楽音が、押鍵速度に応じた音色・音量で楽音発
生回路９から発生され、さらに楽音出力部１０を介して
外部に放音される。

【００６８】すなわち、イニシャルタッチ感度設定モー
ドにおいて押鍵操作を行うと、その押鍵速度に応じたイ
ニシャルタッチ感度情報が新たに設定される。また、押
鍵操作された白鍵２ａ又は黒鍵２ｂに対応する音高の楽
音が、その押鍵速度に対応する音色・音量で発生される
ので、その音色・音量により設定されたイニシャルタッ
チ感度情報の大きさを容易に知ることができる。

【００６９】一方、上記ＳＢ４でフラグＩＮＳＷＯＮが
「１」すなわち現在通常演奏モードが選択されていれ
ば、前記式（１．１）に示されている

【００７０】

【数２】

【００７１】（ＩＮＴＤＡＴは、前記処理ＳＢ１でバッ
ファＩＮＴＤＡＴに格納されたイニシャルタッチデー
タ、ＩＮＣＨＢＦはイニシャルタッチ感度設定モードに
おいて設定されバッファＩＮＣＨＢＦに格納されている
最新のイニシャルタッチ感度情報）の算出を行い、その
算出結果をバッファＩＮＴＤＡＴに格納し（処理ＳＢ
６）、続けて前記処理ＳＢ７を行う。

【００７２】上記動作により、通常演奏モードにおいて
押鍵操作を行うと、その押鍵速度に対応するイニシャル
タッチデータが、イニシャルタッチ感度設定モードにお
いて設定されたイニシャルタッチ感度情報に応じて変換
され、その変換されたイニシャルタッチデータに対応す
る音色・音量で押鍵操作された白鍵２ａ又は黒鍵２ｂに
対応する音高の楽音が楽音発生回路９から発生され、さ
らに楽音出力部１０を介して外部に放音される。

【００７３】上述したように、イニシャルタッチ感度情
報及びイニシャルタッチデータは共に「１」から「127
」までの127 種類の値をとりうるので、前記式（１．
１）により算出される値は16129 （＝127 ×127 ）種類
の値をとりうる。すなわち、イニシャルタッチの感度は
実に16129 段階に可変制御される。

【００７４】一方、上記ＳＢ２で押鍵操作されている白
鍵２ａ又は黒鍵２ｂがなければ直ちにメイン・ルーチン
に復帰（リターン）する。上記動作により、イニシャル
感度設定モードにおいて押鍵操作が行われなかった場合
には、バッファＩＮＣＨＢＦに格納されているイニシャ
ルタッチ感度情報は変更されない。

【００７５】尚、上記実施例ではイニシャルデータがと
りうる可能な値を、「１」〜「16129 」までとしている
が、ＭＩＤＩ音源モジュールを音源モジュールとして用
いる場合には、ＭＩＤＩ規格のベロシティデータに沿っ
て、イニシャルタッチデータを「１」〜「127 」の整数
値に変換するようにしてもよい。

【００７６】また、本実施例では、押鍵速度に対応する
イニシャルタッチ時間Ｔ_onを「１」から「127 」までの
イニシャルタッチデータに変換しているが、イニシャル
タッチ時間Ｔ_onが所定時間以上長い場合には、イニシャ
ルタッチデータを「０」に設定し、バッファＩＮＣＨＢ
Ｆに格納されているイニシャルタッチ感度情報を変更し
ないようにしてもよい。

【００７７】また、上記実施例ではイニシャルタッチの
感度制御のみを行うようにしているが、本発明は押鍵開
始後の押鍵力に対応して発生中の楽音の音色・音量を制
御するアフタータッチの感度制御にも容易に適用可能で
ある。また適用される電子楽器も電子鍵盤楽器のみに限
定されることなく、弾弦操作力、打撃力に基づいてイニ
シャルタッチや感度情報を設定することにより電子弦楽
器、電子打楽器等の他の電子楽器にも適用可能である。

【００７８】

【発明の効果】第１の発明である操作力センスデータ出
力装置によれば、押鍵操作、押弦操作、又は打繋操作等
のように、演奏用の操作子に対して演奏時と同様な操作
で強弱を変化させて行うことにより、操作子に加えられ
る操作状態を、対応する楽音特性指示情報に変換するた
めの操作状態変換情報を容易に可変設定できるので、演
奏時に各演奏者の演奏テクニックや演奏の特徴に応じた
最適な楽音特性指示情報が出力されるようにすることが
可能となる。しかも押しボタン型のスイッチ等から成る
指示手段を付加するだけで良いので実装面積もほとんど
増加することはない。

【００７９】また、第２の発明である電子楽器によれ
ば、上記第１の発明である操作力センスデータ出力装置
から出力される楽音特性指示情報に基づいて、操作され
た操作子の状態に対応する楽音を発生させるので、前記
操作力センスデータ出力装置において各演奏者の演奏操
作の特徴に応じた操作状態変換情報を設定することによ
り、一つの楽曲を各演奏者が同様な楽音特性で演奏する
ことが可能となる。また、各演奏者の個性に応じた操作
状態変換情報を設定することにより、演奏者の所望する
演奏表現、さらには多様な演奏表現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例である電子鍵盤楽器の外
観図である。

【図２】白鍵及びそのアクチュエータの構成を示す側面
図である。

【図３】(a) 、(b) はそれぞれ感圧センサの構成図、感
圧センサの等価回路図である。

【図４】押鍵操作に伴う感圧センサ出力の一例を示す図
である。

【図５】上記実施例のシステム構成図である。

【図６】イニシャルタッチ時間とイニシャルタッチデー
タ（イニシャルタッチ感度情報）との対応関係を示す図
である。

【図７】ＣＰＵにより行われるシステム全体の制御処理
を説明するゼネラルフローチャートである。

【図８】ＣＰＵにより行われるイニシャルタッチ感度変
更スイッチスキャン処理を説明するフローチャートであ
る。

【図９】ＣＰＵにより行われるイニシャルタッチ制御処
理を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

２ 鍵盤部 ２ａ 白鍵 ２ａ−１ 突起部 ２ａ−２ Ｌ字形部 ２ｂ 黒鍵 ４ イニシャルタッチ感度変更スイッチ ８ ＲＡＭ １２ スプリング １３ 第１の電極 １４ フェルト １５ 導電ゴム １６ 第２の電極 １７ 抵抗器 ２０ 感圧センサ ９ 楽音発生回路 １０ 楽音出力部 ４１ ＣＰＵ（マイクロプロセッサ） ４１ａ タイマ ４２ マルチプレクサ ４３ Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操作子に加わるイニシ
ャルタッチ又はアフタータッチ等の操作力に基づいて音
響特性を指示する音響特性指示情報を出力する操作力セ
ンスデータ出力装置、及びその操作力センスデータ出力
装置から出力される楽音特性指示情報に基づいて楽音発
生を行う電子楽器に関する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】感知手段は、例えば押鍵速度もしくは押圧
力（操作子が鍵の場合）、弾弦操作力（操作子が弦の場
合）、打繋力（操作子が打繋体の場合）等の操作子に加
えられる操作状態等を感知するセンサを有し、その操作
状態に対応するセンス信号を出力する。モード設定手段
は、例えば外部スイッチ等からなり、第１のモードと第
２のモードに設定する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】設定手段は、例えば、マイクロプロセッサ
であり、第１のモードにおいて前記感知手段によって感
知されたセンス信号に基づいて、対応する操作状態変換
情報の設定を行う。出力手段は、例えばマイクロプロセ
ッサから成り、第２のモード時に前記操作子に対して操
作がなされたとき、前記感知手段によって感知されたセ
ンス信号と前記設定手段により設定された操作状態変換
情報とに基づいて、発生されるべき楽音の楽音特性を指
示する楽音特性指示情報を出力する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】上記出力手段は、例えば請求項２記載のよ
うに前記操作子に対する操作が開始されたとき、前記感
知手段によって感知されたセンス信号と前記設定手段に
より設定された操作状態変換情報とに基づいて、発生さ
れる音響音の音響特性を指示する音響特性指示情報を出
力する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、上記出力手段は、例えば請求項３記
載のように前記操作子に対して操作が加えられ、その操
作に対応する音響音が発生した後に、前記感知手段によ
り感知されたセンス信号と前記設定手段により設定され
た操作状態変換情報とに基づいて、前記発生中の音響音
の音響特性を指示する楽音特性指示情報を出力する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】出力手段は、入力されるセンス信号を例え
ば予め定められた変換式に基づいて変換し、第１のモー
ド時に前記感知手段から出力される上記センス信号をイ
ニシャルタッチやアフタータッチ制御用等の音響特性指
示情報に変換するための操作状態変換情報を設定する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】次に、第２のモードにおいて上記操作子に
対して操作が加えられると、感知手段からその操作子に
加わる操作力に対応するセンス信号が出力され、そのセ
ンス信号が出力手段に出力される。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】出力手段は、入力されるセンス信号を前記
出力手段により設定された前記操作状態変換情報に基づ
いて、イニシャルタッチ又はアフタータッチ制御用等の
音響特性指示情報に変換し出力する。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】このように、操作子に対して操作を行うこ
とにより、第１のモード時に感知手段から出力されるセ
ンス信号を音響特性制御用の音響特性指示情報に変換す
る操作状態変換情報を予め設定することができる。出力
手段は、例えば入力されるセンス信号を予め定められた
変換式にしたがって変換して、操作状態変換情報を設定
するので、その設定される操作状態変換情報はセンス信
号の大きさ、すなわち操作子に対して加えられる操作状
態によって変化する。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】したがって、例えば電子鍵盤楽器における
鍵、電子弦楽器における弦、又は電子打楽器における打
撃体等の電子楽器の操作子に対する操作を行うことによ
り、前記操作状態変換情報を設定することができ、しか
も、それらの操作子に加える操作状態を変化させること
により、前記操作状態変換情報を可変設定することがで
きる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】上述したように、前記操作力センスデータ
出力装置においては、演奏開始前に第１のモードとし
て、前記操作子に対する操作を行うことにより、前記操
作状態変換情報が可変設定されるので、例えば同一の操
作状態となるように操作子を操作しても、前記操作力セ
ンスデータ出力装置から出力される楽音特性指示情報
は、予め設定されている操作状態変換情報に応じて変化
する。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７８】

【発明の効果】第１の発明である操作力センスデータ出
力装置によれば、押鍵操作、押弦操作、又は打繋操作等
のように、操作子に対して例えば演奏時と同様な操作で
強弱を変化させて行うことにより、操作子に加えられる
操作状態を、対応する音響特性指示情報に変換するため
の操作状態変換情報を容易に可変設定できるので、演奏
時に各演奏者の演奏テクニックや演奏の特徴に応じた最
適な音響特性指示情報が出力されるようにすることが可
能となる。しかも押しボタン型のスイッチ等から成る指
示手段を付加するだけで良いので実装面積もほとんど増
加することはない。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演奏用の操作子と、 該操作子に加えられる操作状態を感知し、対応するセン
   ス信号を出力する感知手段と、 前記感知手段によって感知されたセンス信号に基づい
   て、対応する操作状態変換情報の設定を行う設定手段
   と、 演奏時に前記操作子に対して操作がなされたとき、前記
   感知手段によって感知されたセンス信号と、前記設定手
   段によって設定された操作状態変換情報とに基づいて、
   発生されるべき楽音の楽音特性を指示する楽音特性指示
   情報を出力する出力手段と、 を具備することを特徴とする操作力センスデータ出力装
   置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は、前記操作子に対する操
   作が開始されたときに、前記感知手段によって感知され
   たセンス信号と前記設定手段により設定された前記操作
   状態変換情報とに基づいて、前記操作子に対する操作に
   対応して発生される楽音の楽音特性を指示する楽音特性
   指示情報を出力することを特徴とする請求項１記載の操
   作力センスデータ出力装置。
3. 【請求項３】 前記出力手段は、前記操作子に対して操
   作が加えられ、その操作に対応する楽音が発生した後
   に、前記感知手段により感知されたセンス信号と前記設
   定手段により設定された前記操作状態変換情報とに基づ
   いて前記発生中の楽音の楽音特性を指示する楽音特性指
   示情報を出力することを特徴とする請求項１又は２記載
   の操作力センスデータ出力装置。
4. 【請求項４】 前記操作子は鍵であり、かつ前記感知手
   段によって感知される前記操作子に対する操作状態は前
   記鍵の押鍵速度であることを特徴とする請求項１、２又
   は３記載の操作力センスデータ出力装置。
5. 【請求項５】 前記操作子は弦であり、前記感知手段に
   よって感知される操作状態は前記弦の弾弦操作力である
   ことを特徴とする請求項１、又は２記載の操作力センス
   データ出力装置。
6. 【請求項６】 前記操作子は打撃体であり、前記感知手
   段によって感知される操作状態は戦記打撃体による打繋
   力であることを特徴とする請求項１、又は２記載の操作
   力センスデータ出力装置。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６記載の
   操作力センスデータ出力装置と、 該操作力センスデータ出力装置から出力される楽音特性
   指示情報に対応する楽音特性で、操作された前記操作子
   に対応する楽音の発生を行う楽音発生手段と、 を具備することを特徴とする電子楽器。