JPH07107635B2 - 電子楽器のチャタリング除去方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子楽器のキースイッチ
のオンオフ時にチャタリングが発生しても出力信号には
表われないようにした電子楽器のチャタリング除去方式
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鍵盤等に用いるスイッチにはチャ
タリングがつきものであるが、これを防止する回路とし
てたとえば図１の構成が用いられる。図２ａ〜ｈはその
動作波形図である。

【０００３】図１において、スイッチ（ＳＷ）１でオン
オフされたスイッチ信号は、サンプリングクロックＣＫ
１とともに４段のシリアルインパラレルアウト形のシフ
トレジスタ２₁ 〜２₄ に入力し、入力をＳ０，それぞれ
の出力をＳ１〜Ｓ４とする。これらの出力をＡＮＤ回路
３で論理積をとった出力をＳ５、ＯＲ回路４で論理和を
とった出力がＳ６とする。すなわち、Ｓ５は４回のサン
プリングに続けて“１”が検出された時“１”を出力
し、Ｓ６は４回のサンプリングに１回でも“１”が検出
された時“１”を出力する。この例は時分割多重されな
いスイッチ信号に関してであるが、時分割多重されてい
ても同じ論理が適用できる。なお、ここで用いられる制
御回路（ＣＰＵ）は電子楽器と共用される。

【０００４】この場合の動作波形を示すと、図２ａの入
力Ｓ０のキーオン、キーオフ時のチャタリングに対し、
同図ｂのクロックＣＫ１に対応し、同図ａ〜ｆの各シフ
トレジスタ２₁ 〜２₄ の出力Ｓ１〜Ｓ４は図示のように
動作するが、同図ｇのＳ５では波形イが、同図ｈのＳ６
では波形ロが残り、誤動作の原因となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、シフトレジ
スタの段数とサンプリング周期とを掛け合わせた時間以
上の長さでチャタリングが発生した場合には、サンプリ
ング周期の幅でチャタリング防止回路の出力にまたチャ
タリングが発生してしまうことになる。

【０００６】ところで、演奏中のチャタリングの大部分
は、キースイッチのオン時にキースイッチを強くたたく
ことによって発生し、キースイッチのオフ時に通常の演
奏方法でキースイッチを操作してもチャタリングは発生
しない。従って、特にキースイッチのオン時にチャタリ
ングが発生したとしても、出力信号には表れないように
することが強く要求されていた。

【０００７】そこで、本発明の目的は、キースイッチの
オン時にチャタリングが発生しても出力信号には表れな
いようにすることにより、チャタリングによる誤動作を
防止することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の電子楽器のチャタリング除去方式は、マト
リックス状に配置された複数のキースイッチをスキャン
して操作されたキーを検出し、単音を発音するようにキ
ーオンまたはキーオフ信号を出力する電子楽器におい
て、前記複数のキースイッチを順次走査するキー走査手
段（ステップ１）と、前記キー走査の結果に基づき単音
の発音開始と発音終了を指示する割当て手段（ステップ
４〜１５）と、計数値を記憶する計数メモリＮと、前記
計数メモリの内容を周期的に計数する計数手段（ステッ
プ３）とを具え、前記割当て手段は、前記単音が発音さ
れてないときに新たなキーオンイベントを検出すると
（ステップ６）前記計数値を初期化すると共に前記新た
なキーオンを前記単音に割当てて対応するキーオン信号
を出力する第１手段（ステップ７）と、前記単音に割当
てられている楽音のキーオフイベントを検出すると（ス
テップ９）、前記計数値が所定値に達するのを待って
（ステップ１１）対応するキーオフ信号を出力する第２
手段（ステップ１２）と、前記単音に割当てられている
楽音がリリース中のときに新たなキーオンイベントを検
出すると（ステップ１４）発音中のエンベロープを高速
で減衰させるように制御する第３手段（ステップ１５）
とからなることを特徴とするものである。なお、括弧内
の番号は後述の流れ図との対応を示す。

【０００９】

【作用】キースイッチのオン時にチャタリングが発生し
ても計数値が所定値に達しないうちに終われば無視して
しまい出力信号には表れないようにすることにより、キ
ースイッチのオン時におけるチャタリングによる誤動作
を完全に防止することが可能になる。また、キースイッ
チのオフ時には通常計数値が所定値に達しているので、
キーオフイベントを検出した際に迅速にキーオフ信号を
出力することができる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例として、簡単のために、キー
スイッチのスキャンによって得られた情報から、先押優
先とし、１音だけ発音するものとする。

【００１１】図３は本発明の実施例をブロック化して示
した構成図である。

【００１２】キースイッチマトリックス１０は後述の表
に示されるような構成のキースイッチ群である。ＣＰＵ
２０は図４の流れ図に示すように前記キースイッチマト
リックスのスキャンしてキースイッチが操作されたのを
検出し、チャタリングを除去して単音の情報を楽音発生
回路５０に出力する。ＲＯＭ３０はＣＰＵ２０が動作す
るためのブログラムを記憶する。ＲＡＭ４０はＣＰＵ２
０の処理過程で生じる一時的な情報、後述のキーメモリ
の内容、さらにはカウンタの値Ｎを記憶する。楽音発生
回路５０は楽音を単音で電子的に発生する装置である。

【００１３】図４は、図３に示す電子オルガンのキース
イッチマトリックス１０に前述と同様のスイッチ信号検
出方式を適用した例の流れ図である。図５ａ〜ｇはその
動作波形図を示す。図４において、流れを１周する時間
を１サイクルとする。いま、流れの中でキースイッチの
変化、すなわちイベントを検出するために、図３のＲＡ
Ｍ４０内にキーメモリの領域をもっており、下表に示す
時分割多重チャンネルアドレスＳ０〜Ｓ１１で読出す。

【００１４】

【表１】

【００１５】このキーメモリには現在発音されているキ
ースイッチに関してだけ“１”がたつ。従って、この場
合は発音チャンネルを１チャンネルと限定しているか
ら、１個所しか“１”はたたない。Ｎはカウンタの値を
示している。

【００１６】以上動作の流れを説明すると、ステップ１
でキースキャンアドレスを出力する。時分割多重だから
表に示すようにＳ０〜Ｓ１１まであり、そのアドレスの
中でも何ビット目のスイッチ情報かを選ぶ。次にステッ
プ２でＮ（カウンタの値）が４以上であるか否かを調
べ、そうでないとき（Ｎ＝０，１，２，３）はステップ
３へ行きＮの値を＋１してからステップ４へ行く。Ｎが
４以上のときは直接ステップ４へジャンプする。ステッ
プ４では今回スキャンしたアドレスに対応する情報を受
取り、キーオンかどうかを調べる。キーオンの時はステ
ップ５へ行き発音チャンネルが現在使用中（ＵＳＥ＝
１）か否かを調べ、使用中でなかったならばステップ６
へ行き、キーメモリの内容と現在スキャンしたキースイ
ッチ情報との間に変化があるかを調べる。つまり、前回
このキースイッチをスキャンした時はキーオフであった
かを調べる。変化があった場合は、ステップ７へ行き、
キーメモリの内容を新しくすると同時に、Ｎの値を
“０”（ゼロ）とし、発音チャンネルを通してキー出力
信号をオン状態“１”で出力しステップ１６へ行き、最
初に戻る。

【００１７】ステップ４の調べでキーオフである時はス
テップ８へ行き、同一キーの情報が発音チャンネルの中
に書込まれているか否かを調べ、書込まれている時はス
テップ９へ行き、キーメモリの内容と現在スキャンされ
たキースイッチ情報との間に変化（キーイベント）があ
るか否かを調べる。変化があった場合はステップ１０へ
行き、キーメモリをオフにすると同時にＮの値を“０”
（ゼロ）としステップ１６へ行く。ステップ９の調べで
キーイベントがなかった場合はステップ１１へ行き、Ｎ
が４以上かどうかを調べ、そうであればステップ１２へ
行き発音チャンネルを通してキー出力信号をオフ状態
“０”で出力しステップ１６へ行く。

【００１８】キーオンの時でステップ５の調べから発音
チャンネルが使用中（ＵＳＥ＝１）であるとステップ１
３へ行き、同一キーの情報が発音チャンネルの中に書込
まれているか否かを調べ、書込まれている時はステップ
６へ行くが、そうでない時はステップ１４へ行き、発音
チャンネルがリリース状態かどうかを調べる。リリース
状態でない場合はすでに発音されていることになるから
処理しないでステップ１６へ行く。一方リリース状態の
ときはステップ１５へ行き、演奏者のキー選択をなるべ
く忠実に表現するため、現在キーオフでもリリース状態
として発音している音も高速リリースするように発音チ
ャンネルを通してエンベロープ発生装置に要求する。

【００１９】図５ａ〜ｋは本発明を電子オルガンのキー
スイッチに適用した場合の動作波形を示す。

【００２０】同図ａ，ｂ，ｃはキーオンオフ時にチャタ
リングを有するキースイッチ信号に対し、サンプリング
クロックによりサンプリングされた信号を得る手順を示
す。次にこの信号をキーメモリに格納し同図ｄの波形を
得、これと同図ｃのサンプリングされた信号との間の変
化より同図ｅのキーイベントを検出する。このキーイベ
ントがチャタリングのオンオフに対応するから、これに
本発明のカウンタに一定値Ｎ＝４を与える方式を適用す
る。すなわち、同図ｆＮとｇキーオンオフ波形に示すよ
うに、キーオフ時はカウンタはＮ＝４を繰返し、キーオ
ンの時のチャタリングの立上りのキーイベントオンで
“０”からカウンタし、オフで“０”にリセットされ
る。そしてＮ＝０，１，２，３の範囲ではキーオン状態
を保持し、完全なオン状態ではＮ＝４を繰返す。次にキ
ーオフ時のチャタリングも同様にキーオン状態を保持
し、その終了後Ｎ＝４でキーオフ状態となる。この場
合、Ｎの値、キーイベント、キーメモリの状態の関連に
おいて最終的なキーオフとキーオンに至る手順が図４に
示されるとおりである。

【００２１】また、同図ｈ、ｉには、キーオフイベント
時にのみカウンタの値Ｎを“０”にリセットする場合の
カウンタの値Ｎ及びキーオンオフ波形を示す。これは、
図４において、ステップの下の〔Ｎ←０〕を削除した
ものに対応する。

【００２２】また、同図ｊ、ｋには、キーオンイベント
時にのみカウンタの値Ｎを“０”にリセットする場合の
カウンタの値Ｎ及びキーオンオフ波形を示す。これは、
図４において、ステップ１０の下の〔Ｎ←０〕を削除し
たものに対応する。このような構成によって、キースイ
ッチのオン時にチャタリングが発生してもカウンタの値
Ｎが所定値４に達しないうちに終われば無視してしまい
出力信号には表れないようにすることができるととも
に、キースイッチのオフ時には通常計数値が所定値４に
達しているので、キーオフイベントを検出した際に迅速
にキーオフ信号を出力することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キースイッチのオン時にチャタリングが発生しても計数
値が所定値に達しないうちに終われば無視してしまい出
力信号には表れないようにすることにより、キースイッ
チのオン時におけるチャタリングによる誤動作を完全に
防止することが可能になる。また、キースイッチのオフ
時には通常計数値が所定値に達しているので、キーオフ
イベントを検出した際に迅速にキーオフ信号を出力する
ことができる。従って、演奏者の操作に忠実なタイミン
グを確保することができる。また、単音を発音する電子
楽器において割当て手段（キーアサイナ）がチャタリン
グ除去機能を具備しているので、各キースイッチ毎のチ
ャタリング除去回路が不要となって電子楽器の構成を簡
略化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図である。

【図２】動作波形図である。

【図３】本発明の実施例の構成図である。

【図４】本発明の実施例の流れ図である。

【図５】動作波形図である。

【符号の説明】

１ スイッチ １１ ３段カウンタ １２ ＡＮＤゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス状に配置された複数のキー
   スイッチをスキャンして操作されたキーを検出し、単音
   を発音するようにキーオンまたはキーオフ信号を出力す
   る電子楽器において、 前記複数のキースイッチを順次走査するキー走査手段
   と、 前記キー走査の結果に基づき単音の発音開始と発音終了
   を指示する割当て手段と、 計数値を記憶する計数メモリと、 前記計数メモリの内容を周期的に計数する計数手段とを
   具え、 前記割当て手段は、前記単音が発音されてないときに新
   たなキーオンイベントを検出すると前記計数値を初期化
   すると共に前記新たなキーオンを前記単音に割当てて対
   応するキーオン信号を出力する第１手段と、 前記単音に割当てられている楽音のキーオフイベントを
   検出すると、前記計数値が所定値に達するのを待って対
   応するキーオフ信号を出力する第２手段と、 前記単音に割当てられている楽音がリリース中のときに
   新たなキーオンイベントを検出すると発音中のエンベロ
   ープを高速で減衰させるように制御する第３手段と、か
   らなることを特徴とする電子楽器のチャタリング除去方
   式。