JPH0683354A - 電子楽器用操作子装置 - Google Patents

電子楽器用操作子装置

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JPH0683354A
JPH0683354A JP4255626A JP25562692A JPH0683354A JP H0683354 A JPH0683354 A JP H0683354A JP 4255626 A JP4255626 A JP 4255626A JP 25562692 A JP25562692 A JP 25562692A JP H0683354 A JPH0683354 A JP H0683354A
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JP
Japan
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signal
circuit
finger
operation element
sensor
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Withdrawn
Application number
JP4255626A
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English (en)
Inventor
Takamichi Masubuchi
孝道 増渕
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表現力を向上することができる電子楽器用操
作子装置を提供する。 【構成】指で押圧される操作子体(1)と、操作子体上
に設けられ、指(10)と操作子体との接触形状に対応
する信号を出力するセンサ(11)と、センサからの信
号に応じて楽音を制御する楽音制御手段(22,23)
と、を備えることを特徴とする、電子楽器用操作子装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子楽器用操作子装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来電子楽器用操作子装置では、たとえ
ば、一次元のイニシャルタッチを求めて楽音を制御する
こと、操作子を押す圧力を検出して楽音制御を行うこと
等、が行なわれている。
【0003】操作子に加えられる圧力を検出する場合、
操作子の下に圧電素子、弾性抵抗体等のセンサを設ける
ことは従来から公知である。また、特開昭58−379
02号公報に開示されているような可変抵抗素子を用い
ることができる。
【0004】この可変抵抗素子は、固定接点電極を設け
られた基板と、該固定接点電極と対向する可動接点とを
備えている。可動接点は、ゴム成形品からなり、固定接
点電極に向って突出する導電性湾曲面を有する。可動接
点の湾曲面の周縁近傍に上方から押圧荷重を印加して、
該固定接点電極と湾曲面との接触面積を変化させ、この
接触面積の変化に基づく抵抗変化を信号として取り出
す。
【0005】このようにして取り出した信号は、楽音制
御手段へ入力される。楽音制御手段は入力された信号に
応じて楽音を制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の操作子装置
では、演奏者が操作子を押す速度や押し下げ後の圧力で
楽音を制御しているため、表現力に制限があった。
【0007】本発明の目的は、表現力を向上することが
できる電子楽器用操作子装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による電子楽器用
操作子装置は、指で押圧される操作子体と、操作子体上
に設けられ、指と操作子体との接触形状に対応する信号
を出力するセンサと、センサからの信号に応じて楽音を
制御する楽音制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】例えば、楽音制御手段は、接触形状の縦方
向の接触長と横方向の接触長の比に応じて楽音を制御す
るものであってもよい。
【0010】
【作用】演奏者が指で操作子体を押すと、形状を検出す
るセンサにより指と操作子体との接触形状を検出し、楽
音制御手段へ信号を出力する。
【0011】楽音制御手段は、この信号に応じて楽音を
制御する。したがって、指と操作子体との接触形状をパ
ラメータとして、楽音を制御することができる。
【0012】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。図
1は電子楽器用操作子装置の一実施例の要部である操作
子体を示し、(A)はその分解斜視図であり、(B)は
断面図である。
【0013】操作子体1は成形体2と、この成形体2上
を覆うシリコンゴム成形品3を有する。シリコンゴム成
形品3は、表面3Aと側面3Bを有し、その裏面に複数
の導電パターン6がプリントされている。この導電パタ
ーン6は、表面3Aの裏面ではシリコンゴム成形品3の
長手方向に対して直交する方向にほぼ一定の間隔で延在
するようにプリントされている。
【0014】シリコンゴム成形品3の側面3B,3Bの
裏面の導電パターン6の上には絶縁物8がプリントによ
り形成されている。成形体2の表面には、複数の導電パ
ターン7が成形体2の長手方向にプリントされている。
【0015】なお、シリコンゴム成形品3、導電パター
ン6,7は形状認識センサを構成する。なお、電子楽器
用操作子装置には操作子体1が複数個組み込まれる。
【0016】図2は上記構成の操作子装置を用いて演奏
を行なう状態を説明するための図である。演奏者が指1
0でシリコンゴム成形品3の表面3Aを押すと、押圧力
の高い領域でシリコンゴム成形品3の導電パターン6と
成形体2の導電パターン7とが接触する。2つの導電パ
ターン6,7は互いに直交しているので、その接触位置
を検出することができる。
【0017】演奏者が(A)に示すように指10の先で
シリコンゴム成形品3を押したときの、導電パターン6
と導電パターン7の接触領域の形状を(B)に示す。指
10の長手方向を縦とすると、この場合は横方向に細長
い形状となる。
【0018】また、(C)に示すように指10の腹でシ
リコンゴム成形品3を押したときの、導電パターン6と
導電パターン7の接触領域の形状は(D)に示すように
縦方向に細長い形状で接触する。
【0019】したがって、導電パターン6,7の接触領
域の横方向の長さL1と縦方向の長さL2の比を求めるこ
とにより、指10の腹で押したか指先で押したかが分
る。図3は、図1の操作子体を組み込んだ電子楽器用操
作子装置の等価回路のブロック図を示す。操作子体1に
設けられた形状認識センサ11からの信号はA/D変換
器12によりディジタル値に変換されて楽音制御信号発
生回路22に入力される。楽音制御信号発生回路22
は、CPU、プログラムを格納したROM、各種レジス
タを格納するRAMから構成される。
【0020】また、圧力センサ14は操作子体1に加え
られる圧力を信号として取り出すセンサで、たとえば、
操作子体1の下に設けられる圧電素子、弾性抵抗体等で
構成される。
【0021】この圧力センサ14からの信号もA/D変
換器15でディジタル信号に変換した後、楽音制御信号
発生回路22へ入力する。楽音制御信号発生回路22
は、形状認識センサ11および圧力センサ14からの入
力値を基に演算処理を行ない、その処理結果に基づいて
楽音信号発生回路23を制御する。
【0022】楽音信号発生回路23は楽音制御信号発生
回路22からの指令に基づいて楽音信号を発生し、アン
プ24、スピーカ25から楽音を発生させる。たとえ
ば、L2 /L1 の値に応じて、物理音源モデルのローパ
スフィルタのカットオフ周波数fCを変え、圧力の値に
応じて楽音エンベロープを変化させることができる。
【0023】図4は擦弦楽器用の物理音源モデルであ
り、特開平3−184094号公報に開示されているも
のである。楽音信号発生回路23として、この物理音源
モデルを用いた場合について説明する。
【0024】図4に示す楽音信号形成回路においては、
楽音発生の駆動力となる信号が弓速によって与えられて
いる。また、非線形回路67の特性を制御する信号とし
て弓圧が用いられている。すなわち、擦弦楽器の楽音を
シミュレートする基本的パラメータとして弓速と弓圧と
が必要である。
【0025】ピッチを指定するパラメータは、複数個あ
る操作子体1(図1)の選択によって得られる。弓速情
報は圧力センサ14からの信号(演奏者による操作子体
1の押下力)によって得られる。
【0026】弓圧情報は図3には示していないセンサ、
たとえば演奏者による操作子体1の押下方向を検出する
センサによって得られる。演奏者が操作子体1を押すこ
とに対応して、弓速信号が加算回路ADD4に入力され
る。この弓速信号は、起動信号であり、加算回路ADD
5、除算回路DIV1を介して非線形回路67に供給さ
れる。非線形回路67はヴァイオリンの弦の非線形特性
を表す回路である。
【0027】図5(A)に示すように、非線形回路67
の特性Cは、原点からある範囲までのほぼ線形な領域と
それよりも外側の特性の変化した領域との2つの部分を
含む。ヴァイオリン等の擦弦楽器の弦を弓で擦る場合、
弓速が遅い間は、弦の変位はほぼ弓の変位と同等であ
り、弦の運動は静摩擦係数によって表すことができる。
これが原点を中心としたほぼ線形の範囲の特性で表され
る。
【0028】弓の弦に対する相対速度がある値を越える
と、弓の速度と弦の変位速度とは同一ではなくなる。す
なわち、静摩擦係数に代わって動摩擦係数が運動を支配
するようになる。この静摩擦係数から動摩擦係数への切
り替えが、段差部分で表される。
【0029】図4において、非線形回路67の出力は、
乗算回路MUL3を経て2つの加算回路ADD6,AD
D7に供給される。非線形回路67の入力側の除算回路
DIV1、出力側の乗算回路MUL3は、弓圧信号を受
けて、非線形回路67の特性を変更させる。入力側の除
算回路DIV1は、入力信号を除算することによって、
小さな値に変更する。すなわち、図5(A)の破線Ca
で示すように、除算回路DIV1がある場合、大きな入
力を受けても小さな入力を受けたかのような出力を与え
る。
【0030】出力側の乗算回路MUL3は、非線形回路
67の出力を増大させる役割を果たす。すなわち、図5
(A)の1点鎖線特性Cbで示すように、除算回路DI
V1と非線形回路67で形成される特性Caを出力側に
増大した特性を作る。
【0031】加算回路ADD6,ADD7は循環信号路
La、Lbの内に設けられている。この循環信号路L
は、擦弦楽器の弦に対応して楽音信号を循環させる閉ル
ープを構成する。
【0032】この循環信号路内には、2つの遅延回路6
8,69、2つのLPF(ローパスフィルタ)70,7
1、2つの減衰回路72,73、2つの乗算回路MUL
4,MUL5を含む。
【0033】遅延回路68,69は音高を表すピッチ信
号と係数αないし(1−α)との積を受け、所定の遅延
時間を与える。循環信号路La、Lbを信号が循環し、
元の位置に戻るまでの全遅延時間によって、楽音の基本
ピッチが定まる。
【0034】すなわち、主として2つの遅延回路68,
69の遅延時間の和、ピッチ×[α+(1−α)]=ピ
ッチ、が基本ピッチを定める。一方の遅延回路は、弓と
弦との接触する位置から駒までの距離、他方の遅延回路
は弓と弦の接触する位置から押指位置までの距離に対応
する。
【0035】なお、遅延回路68,69によってピッチ
がほぼ決定するが、この循環信号路中に含まれる他の要
素、たとえばLPF70,71、減衰回路72,73等
によっても遅延が発生する。厳密に発生する楽音のピッ
チを定めるのはこれらのループ中に含まれる全遅延時間
の和である。
【0036】LPF70,71は形状認識センサ11か
らの信号を受け、循環している波形信号の伝達特性を変
更することにより、種々の弦の振動特性をシミュレート
する。すなわち、操作子体1の導電パターン6,7の接
触領域の横方向の長さL1 と縦方向の長さL2 の比AS
(=L1 /L2 )に応じて、音色信号を発生させ、LP
F70,71に供給して、その特性を切り替え、所望の
擦弦楽器の楽音をシミュレートする。図5(B)に比A
S (L1 /L2 )とLPF70,71のカットオフ周波
数との関係の例を示す。
【0037】弦を振動が伝搬する際に、振動は次第に減
衰する。減衰回路72,73はこの弦を伝わる振動が減
衰する減衰量をシミュレートするものである。乗算回路
MUL4,MUL5は弦固定端での振動の反射に対応し
て反射係数−1を乗算するものである。すなわち、減衰
なしの固定端での反射を想定して弦の振幅が逆位相に変
化する。係数−1がこの逆相反射を示す。反射における
振幅の減衰は、減衰回路72,73の減衰量に組み込ん
である。
【0038】このようにして、弦に相当する循環信号路
La、Lbの上を振動が循環することによって擦弦楽器
の弦の運動をシミュレートする。また、擦弦楽器の弦の
運動はヒステリシス特性を有する。これをシミュレート
するため乗算回路MUL3の出力は、LPF74と、M
UL7を介して非線形回路67の入力側にフィードバッ
クされている。LPF74はフィードバックループの発
振を防止するためのものである。
【0039】図4に示すように、循環信号路La、Lb
のいずれかの点から出力を取り出して、擦弦楽器の胴の
特性をシミュレートするフォルマントフィルタ75を介
して出力信号をサウンドシステムに供給する。フォルマ
ントフィルタ75も音色信号を受けてその特性を変化さ
せるようにすることができる。
【0040】以上本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明はこの実施例には限定されず種々変形可能で
ある。たとえば、楽音信号発生回路23として、図4に
おいては擦弦楽器用の物理音源モデルを用いた場合につ
いて説明したが、他の楽器用の音源モデルを用いること
もできる。ギター等の撥弦楽器用の音源モデルを用いる
と、指先で弾いたときと、指の腹で弾いたときの音をシ
ミュレートするためのパラメータを与えることができ
る。
【0041】また、導電パターン6,7が互いに縦横に
直交している例を示したが、これに限らず、2つの導電
パターン6,7の接触位置が検出できるものであればよ
い。また、形状認識センサ11として、接触形のものを
示したが、非接触形たとえば容量形のものを用いること
もできる。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、表現力を向上すること
ができる電子楽器用操作子装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電子楽器用操作子装置の一実施例の
要部を示し、(A)はその分解斜視図であり、(B)は
断面図である。
【図2】 本発明の操作子装置を用いて演奏を行なう状
態を説明するための図である。
【図3】 図1の操作子体1を組み込んだ電子楽器のブ
ロック図を示す。
【図4】 楽音信号発生回路の回路図である。
【図5】 楽音信号発生回路の特性を示し、(A)は非
線形回路の特性図、(B)はLPFの周波数特性図であ
る。
【符号の説明】
1 操作子体 2 成形体 3 シリコンゴム成形
品 3A 表面 3B,3B 側面 6,7 導
電パターン 8 絶縁物 10 指 11形状認
識センサ 12 A/D変換器 14 圧力センサ
22 楽音制御信号発生部 23 楽音信号発生
回路 24 アンプ 25 スピーカ 67 非
線形回路 68,69 遅延回路 70,71,7
4 LPF 72,73 減衰回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指で押圧される操作子体と、 前記操作子体上に設けられ、指と操作子体との接触形状
    に対応する信号を出力するセンサと、 前記センサからの信号に応じて楽音を制御する楽音制御
    手段と、を備えることを特徴とする、電子楽器用操作子
    装置。
JP4255626A 1992-08-31 1992-08-31 電子楽器用操作子装置 Withdrawn JPH0683354A (ja)

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JP4255626A JPH0683354A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 電子楽器用操作子装置

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JP4255626A JPH0683354A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 電子楽器用操作子装置

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JPH0683354A true JPH0683354A (ja) 1994-03-25

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JP4255626A Withdrawn JPH0683354A (ja) 1992-08-31 1992-08-31 電子楽器用操作子装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003076366A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Yamaha Corp 音信号生成装置および音信号生成システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003076366A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Yamaha Corp 音信号生成装置および音信号生成システム

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991102