JPH06324679A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、鍵盤操作上のタッチデータ検出のた
めの専用構成要素であるタッチ検出用ＬＳＩを用いるこ
となしに、廉価かつ簡潔な構成の電子楽器を提供するこ
とを目的とする。 【構成】鍵盤全体を適宜ブロックに分割しておき、鍵盤
のタッチスキャンをＣＰＵによって行う際に、タッチに
関する演算を行っているブロックと行っていないブロッ
クとに区分し、該演算を行っているブロックと行ってい
ないブロックとによってスキャン間隔を変更することに
よって、前記ＣＰＵの負担を軽減するように構成された
電子楽器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子ピアノ、キーボー
ドその他の鍵盤を備えた電子楽器に関する。

【０００２】近年、種々の機能を有する電子楽器が普及
し、広く用いられるようになっている。特に、電子ピア
ノやその他の鍵盤を備えた電子楽器においては、音量の
調整が可能であること、小型・軽量になし得ること等か
ら現代の住宅事情あるいは生活様式等に適合するため、
広く普及する傾向にある。

【０００３】このような電子鍵盤楽器にあっては、それ
ぞれに適合する所定の鍵盤数、例えば通常の電子ピアノ
では８８個の鍵盤が存在する。これらの鍵盤における押
鍵または離鍵の状態を検出するために、８８個のスイッ
チを同時にまたは時分割でスキャンし、対応する発音、
持続、消音等の制御が行われる。

【０００４】一般に、楽器の演奏にあたっては、所望音
階の発音のみでは平板的となり、真の豊かな表現を行う
ことはできない。例えば、演奏者の操作の強弱等を反映
させた発音を可能にすることによって個性豊かな演奏が
可能となる。例えば、電子ピアノ等の電子楽器にあって
は、演奏者が鍵盤を押した強さ、すなわちタッチの強さ
を楽音発生の上で表現する必要がある。

【０００５】

【従来の技術】かかるタッチの強さを検出するには、押
鍵時の鍵盤の速度、加速度、圧力等を利用することがで
きる。これらの要素を現実に検出するためには、鍵盤を
押し始めた段階でオンとなるスイッチＳ１と押し終わる
段階でオンとなるスイッチＳ２とを設け、両スイッチの
開閉タイミングによっている場合が多い。

【０００６】更に具体的にいえば、１鍵あたり２個のス
イッチが用いられており、それぞれの開閉状態の時間差
によりタッチの強さを検出し、対応する制御を実行する
ものである。

【０００７】８８鍵の電子楽器でこのような制御を行う
場合、制御部においてスキャンすべきスイッチ数は１７
６個となり、一定周期でスキャンを行い、タッチの強さ
を検出するのは大きな作業量となる。

【０００８】そのため、鍵盤のタッチ検出にあたって
は、制御部にタッチ検出専用のＬＳＩを設け、中央処理
装置（ＣＰＵ）の負担を軽減する構成がとられていた。
図７はこのようなタッチ検出専用ＬＳＩを用いた従来技
術にかかる電子楽器の要部構成を示すブロック図であ
る。

【０００９】図においてキースイッチ回路１は、第１の
スイッチＳ１と第２のスイッチＳ２を備えた回路を、鍵
盤の全数、例えば８８鍵分備えている。このような鍵盤
を、例えば４鍵づつのブロックとして２２時分割でスキ
ャンする方式が広く採用されている。

【００１０】２はタッチ検出用ＬＳＩであり、キースイ
ッチ回路１に対してスキャンアドレスＳＡ０〜４を出力
するとともに、キーデータＫＤ０〜７を受け取る。ま
た、３は中央処理装置（ＣＰＵ）であり、各要素を制御
する。

【００１１】ある鍵の第１のスイッチＳ１がオンになっ
たがまだスイッチＳ２がオフの時点にあっては、タッチ
検出用ＬＳＩ２は、当該鍵のタッチデータを初期値Ｔ₀
に設定し、一定周期毎に、Ｔ_N ＝Ａ×Ｔ_N-1 （ここに
０＜Ａ＜１）の演算を行い、そしてタッチ検出区間の終
了時でＣＰＵ３に割り込みをかけ、キーナンバーデータ
とタッチデータとをＣＰＵ３に伝送する。

【００１２】４はトーンジェネレータであり、ＣＰＵ３
の制御のもとに押鍵された鍵に相当する楽音を生成す
る。５はサウンドシステムであり、トーンジェネレータ
４で生成される楽音に相当する電気信号を音出力に変換
する。

【００１３】６はＣＰＵ３に付属するＲＯＭであり、ま
た７は同様にＣＰＵ３に付属するＲＡＭである。

【００１４】図７に示すような従来技術にかかる電子楽
器にあっては、タッチ検出ＬＳＩを使用し、ＣＰＵの負
担を軽減していた。このタッチ検出ＬＳＩはタッチ検出
のみを行い、他の仕事はしないためＣＰＵが各ブロック
のスキャンを行っても能力的な問題は生じない。しか
し、タッチ検出ＬＳＩを必須とするため、装置が複雑か
つ高価となる欠点があった。

【００１５】また、コスト低減のためにこのタッチ検出
ＬＳＩを使用せずにＣＰＵでタッチ処理を行おうとする
と処理量が増えるため、発音等の処理が遅れる不具合が
生ずる。遅れを解消するために能力の高いＣＰＵに代え
ると、ＣＰＵ自体はもとより周辺要素のコストが上昇
し、タッチ検出ＬＳＩを省略することによりコスト低減
を図ろうとした目的に反することになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑みてなされたもので、鍵盤操作上のタッチデータ検
出のための専用構成要素であるタッチ検出用ＬＳＩを用
いることなく、廉価かつ簡潔な構成の電子楽器を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の電子楽器は、
鍵盤全体を適宜ブロックに分割しておき、鍵盤のタッチ
スキャンをＣＰＵによって行う際に、タッチに関する演
算を行っているブロックと行っていないブロックとに区
分し、演算を行っていないブロックについては、スキャ
ンの間隔を広くすることによって、前記ＣＰＵの負担を
軽減することが可能な電子楽器を特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明は、鍵盤全体を適宜数の鍵盤ごとのブロ
ックに分割しておき、ＣＰＵによって鍵盤のタッチスキ
ャンを行う際に、各ブロック内の鍵盤の操作に伴う演算
を行っているブロックと演算を行っていないブロックと
を判別し、演算を行っていないブロックについてのスキ
ャン間隔を広くすることにより、ＣＰＵの負担軽減を図
るものである。

【００１９】かかる作用によって、全てのブロックを均
一にスキャンを行っていた従来技術にかかる装置に比し
て、ＣＰＵの負担は大幅に軽減される。この場合、スキ
ャンの省略されるブロックは演算を行っていないため、
実質上なんら問題はない。したがって、ＣＰＵの構成を
簡易にすることができ、装置価格を低減することができ
る。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明にかかる電子楽器の全体的な
構成を概略的に示すブロック図であり、図７の構成に対
応し、同一構成要素については参照符号に１０の位を付
加した２桁の数字で示している。

【００２１】図において、１１は鍵盤ごとに設けられた
キースイッチ回路である。本発明に係わる電子楽器はＣ
ＰＵ１３、トーンジェネレータ１４、サウンドシステム
１５、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７から構成される。

【００２２】この構成によれば従来技術において使用さ
れていたタッチ検出専用のＬＳＩは使用していない。こ
の場合のＣＰＵ１３は、パラレルインターフェースを内
蔵している。

【００２３】図２は本発明に係わる電子楽器の基本動作
を示すフロー図である

【００２４】図３は、タッチ検出のために演算が必要な
区間を示すもので、図（ａ）はキースイッチ回路の要
部、図（ｂ）にスイッチＳ１、Ｓ２の開閉状態を示すタ
イムチャートである。

【００２５】鍵盤の押し始めの位置でオンとなる第１の
スイッチＳ１はキーデータＫＤ０〜３、押鍵の押し終わ
りにオンとなる第２のスイッチＳ２はキーデータＫＤ４
〜７を発生する。

【００２６】通常必要なのは、押鍵時のタッチデータで
あるが、第１のスイッチＳ１がオンになって、第２のス
イッチＳ２がオフの間のタッチデータの演算を行うこと
で離鍵時の速度も検出することができる。押鍵時のタッ
チデータを初期値Ｔ₀ に設定し、一定周期毎に、 Ｔ_N ＝Ａ×Ｔ_N-1 （ここに ０＜Ａ＜１） の演算を行い、そしてタッチ検出区間の終了時にタッチ
データを得ることができる。

【００２７】図４は、キースキャンをＣＰＵで行う場合
の、ある鍵におけるスキャン状態を示すフロー図であ
る。フロー開始にともなってキーデータの取り込みを行
い（ステップＳ１１）、取り込んだキーデータを以前の
データと比較してチャタリングの除去を行う（ステップ
Ｓ１２）。

【００２８】次に、その鍵のスイッチＳ１がオンである
か否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定でスイ
ッチＳ１がオンであると判定された場合には、ついでス
イッチＳ２がオンであるか否かの判定を行う（ステップ
Ｓ１４）。この判定が否の場合には、その鍵におけるタ
ッチ検出の演算を行っているか否かを、演算フラグの０
−１によって判定する（ステップＳ１５）。

【００２９】その鍵が未だタッチ検出の演算を行ってい
ない場合、すなわち演算フラグが０の場合には、データ
を初期値Ｔ₀ に設定する（ステップＳ１６）。その後演
算フラグを１とし（ステップＳ１７）、ステップＳ１５
の前段に復帰する。今度はステップＳ１８の判定は１で
あるから、 Ｔ_N ＝Ａ×Ｔ_N-1 、（ここに０＜Ａ＜１である） の演算（ステップＳ１８）を行った後、次のスキャンア
ドレス（ＳＡ）を出力し（ステップＳ１９ ）、キース
キャンを繰り返す。

【００３０】既述のステップＳ１３の判定が否の場合、
すなわちスイッチＳ１がオンになっていない場合には、
処理すべき内容は存在しないので次のスキャンアドレス
（ＳＡ）を出力し（ステップＳ１９）、キースキャンを
繰り返す。

【００３１】スイッチＳ１がオンであってスイッチＳ２
もオンである場合、すなわちステップＳ１４の判定がＹ
の場合には、その鍵におけるタッチ検出の演算を行って
いるか否かを、演算フラグの０か１かによって判定する
（ステップＳ２０）。この判定が０の場合には、次のス
キャンアドレス（ＳＡ）を出力（ステップＳ１９）した
後、キースキャンを繰り返す。

【００３２】一方、演算フラグ１の場合には、その時点
のＴＮの値をタッチデータとしてキーイベントを発生
（ステップＳ２１）した後、演算フラグを０にした後
（ステップＳ２２）、演算フラグの判定（ステップＳ２
０）以降を繰り返す。

【００３３】図５は従来技術にかかる装置のスキャンサ
イクルと本発明におけるスキャンサイクルとの対比を示
す説明図である。従来技術においては、所定ブロックに
属する鍵についてのタッチデータ演算を行っているか否
かにかかわらず同一スキャンサイクルでスキャンしてい
た。これに対し、本発明にかかる電子楽器においては、
全体をスキャンする固定スキャンサイクルと演算を実行
しているブロックのみをスキャンする演算スキャンサイ
クルとを交互に繰り返す。

【００３４】このようなスキャンサイクルを実行するこ
とにより、タッチ演算精度をほとんど低下させることな
しに、スキャン処理を押鍵の無いときは５０％、両手で
それぞれ４ブロックづつ押鍵した最大処理の条件下でも
約８０％に削減することが可能となる。

【００３５】図６は、図５の下方に示した本発明にかか
る電子楽器の動作を示すフロー図である。このフローで
は、図４のフローの前段に固定スキャンサイクルか否か
の判定を行い（ステップＳ０１）、固定スキャンの場合
にはキーデータの取り込みを行い（ステップＳ１１）、
以後図４と同じ処理を行う。

【００３６】一方、固定スキャンでない場合には、演算
フラグの１−０を判定する（ステップＳ０２）。この判
定が１の場合には、キーデータの取り込みを行い（ステ
ップＳ１１）、以後図４と同じ処理を行う。ここでの判
定が０の場合には、次のスキャンアドレスを出力し（ス
テップＳ１９）、当初のキースキャンに復帰する。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
鍵盤を備えた電子楽器において、押鍵されているブロッ
クと押鍵されていないブロックとを判定してスキャン間
隔を変えることにより、タッチの演算精度を落とすこと
なく、電子楽器のコストを低減することができる。

【００３８】すなわち、高価なタッチ検出専用ＬＳＩを
省略しながら、ＣＰＵの負担を軽減しつつ実用上支障の
ない性能を得ることができ、電子楽器のコスト低減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる電子楽器の一実施例の全体構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の電子楽器に係わる基本動作を示すフロ
ー図である。

【図３】本発明の実施例のタッチ検出区間の時間的関係
を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例の動作を示すフロー図である。

【図５】本発明の実施例のスキャン動作を従来技術にか
かる動作との対応において説明するタイムチャートであ
る。

【図６】本発明の実施例のスキャン動作を従来技術にか
かる動作との対応において説明するフローチャートであ
る。

【図７】従来技術にかかる電子楽器の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１１ キースイッチ回路 １３ 中央処理装置（ＣＰＵ） １４ トーンジェネレータ １５ サウンドシステム １６ ＲＯＭ １７ ＲＡＭ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍵盤を備えた電子楽器において、 鍵盤全体を適宜ブロックに分割しておき、鍵盤のタッチ
   スキャンをＣＰＵによって行う際に、タッチに関する演
   算を行っているブロックと行っていないブロックとに区
   分し、演算を行っているブロックと行っていないブロッ
   クとによってスキャンする間隔を変更することによっ
   て、前記ＣＰＵの負担を軽減することを特徴とする電子
   楽器。
2. 【請求項２】 前記鍵盤のブロックが、片手で同時に押
   鍵可能な鍵盤数を基礎として選定されることを特徴とす
   る請求項１記載の電子楽器。