JPH07129175A

JPH07129175A - 鍵盤情報センサ

Info

Publication number: JPH07129175A
Application number: JP5294739A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Ura; 智行浦
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-19
Anticipated expiration: 2019-06-14
Also published as: JP3538871B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鍵の正確な動きを検出することができる鍵盤
情報センサを提供する。【構成】キーシャッタ５２に長方形の貫通孔を設け、
端面５２ａがホトインタラプタ５６を遮断するタイミン
グと、貫通孔上面５２ｄがホトインタラプタ５６を遮断
するタイミングとの差に基づいてベロシティを算出す
る。また、端面５２ｂがホトインタラプタ５８を遮断す
るか否かに基づいて、ノートオン信号を出力するか否か
を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子楽器あるいは自
動鍵盤楽器等に用いて好適な鍵盤情報センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子楽器あるいは自動ピアノ
等においては、演奏者による演奏状態が各種のセンサに
より検出されるとともに記録され、記録された演奏情報
に基づいて楽器が駆動されることによって自動演奏が行
われる。例えば、自動ピアノにおいてはベロシティ（押
鍵速度）を検出するために、図１０(ａ)に示すようなセ
ンサが用いられている。

【０００３】図において５０は揺動自在に設けられた自
動ピアノの鍵であり、その下面に略長方形薄板状のキー
シャッタ５２が固着されている。キーシャッタ５２は、
その下部一隅が長方形状に切り欠かれ、階段状の端面５
２ａ，５２ｂが形成されている。また、５４はセンサ部
であり、ホトインタラプタ５６，５８が設けられてい
る。ホトインタラプタ５６は、発光部と受光部とから構
成されており、これらはキーシャッタ５２の端面５２ａ
の揺動経路を挟むようにして対向している。同様に、ホ
トインタラプタ５８は、端面５２ｂの揺動経路を挟むよ
うに対向する発光部と受光部とから構成されている。

【０００４】上記構成において、鍵５０が静止位置（図
示の位置）にある場合は、ホトインタラプタ５６，５８
の双方がオン状態になる。次に、鍵５０が揺動すること
によってキーシャッタ５２が下方に移動すると、まず端
面５２ａによってホトインタラプタ５６がオフ状態にさ
れる。さらにキーシャッタ５２が下方に移動すると、端
面５２ｂによってホトインタラプタ５８がオフ状態にさ
れる。ここで、ホトインタラプタ５６がオフ状態になっ
た後ホトインタラプタ５８がオフ状態になるまでの鍵５
０の移動量は既知であるから、両者の時間間隔を測定す
ることにより鍵５０のベロシティが求められる。

【０００５】また、より正確に鍵５０の動きを検出する
ため、同図(ｂ)に示すようなセンサが提案されている。
図において６０はキーシャッタであり、上記キーシャッ
タ５２と同様の外周輪郭を有する薄板状に構成されてい
る。但し、キーシャッタ６０の中央部は、その輪郭に対
して所定幅の枠を残して切り欠かれている。

【０００６】上記構成において鍵５０が揺動すると、ま
ず端面６０ａによってホトインタラプタ５６がオフ状態
にされる。その後端面６０ａがホトインタラプタ５６を
通過すると、ホトインタラプタ５６が再びオン状態にな
る。さらにキーシャッタ６０が下方に移動すると、端面
６０ｂによってホトインタラプタ５８がオフ状態にさ
れ、その後端面６０ｂが通過すると、ホトインタラプタ
５８がオン状態に戻る。従って、ホトインタラプタ５
６，５８の各オン／オフイベント間の所用時間を測定す
ると、鍵５０の一層正確な動きを検出することが可能に
なる。

【０００７】また、ベロシティを測定する方法として
は、鍵自体の動きを検出するもののみならず、ハンマの
速度を検出するものが知られている。例えば、米国特許
４，３０７，６４８号においては、図１１に示すような
センサが開示されている。図において、６２は揺動自在
に設けられたハンマーシャンクであり、その中腹部にお
いては略長方形状のシャッタ６４が固定されている。シ
ャッタ６４の上部にはノッチ部６４ｂが形成され、シャ
ッタ６４の経路には光スイッチ６６が設けられている。

【０００８】上記構成においてハンマーシャンク６２が
上方に移動すると、まず光スイッチ６６が上端部６４ａ
によってオフ状態にされる。さらにハンマーシャンク６
２が上方に移動しノッチ部６４ｂが光スイッチ６６に達
すると光スイッチ６６がオン状態になり、さらに上方に
移動すると再びオフ状態になる（図１３参照）。この装
置においては、光スイッチ６６が上端部６４ａによって
オフ状態にされた時から、光スイッチ６６がノッチ部６
４ｂの下端によって再度オフ状態にされた時までの時間
が測定され、これによってハンマの速度が検出される
（図１４参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０
(ａ)，(ｂ)の構成にあっては、二のホトインタラプタ５
６，５８を設けて、一方のホトインタラプタにイベント
が発生してから他方のホトインタラプタにイベントが発
生するまでの時間を測定し、これによってベロシティを
測定するようにしているため、これらの製造誤差あるい
は取り付け誤差等によってベロシティの測定結果が不正
確になるという問題があった。その詳細を例を挙げて説
明する。まず、ホトインタラプタ５６の出力電流Ｉ
₁と、ホトインタラプタ５８の出力電流Ｉ₂とが図１２
(ａ)，(ｂ)のような波形を有しているものとし、これら
の電流とスレッシュホールドレベルＴＨとの比較結果に
基づいて検出信号（二値論理信号）が決定されるものと
する。

【００１０】ここで、ホトインタラプタ５８の発光素子
の光軸が太い場合には、同図(ｂ)の破線Ａに示すよう
に、出力電流Ｉ₂は緩やかに立下がる。また、ホトイン
タラプタ５８の発光素子の輝度が高い場合には、出力電
流Ｉ₂は破線Ｂに示すようになる。何れの場合において
も、出力電流Ｉ₂がスレッシュホールドレベルＴＨを下
回るタイミングは、実線のものと比較して外れることが
判る。

【００１１】また、図１０(ｂ)に示す構成にあっては、
例えば端面６０ｂによってホトインタラプタ５８がオフ
状態にされた後、再びオン状態になるまでの時間を測定
することによってベロシティを測定することが可能であ
るが、かかる場合にも同様の不具合を呈する。すなわ
ち、出力電流Ｉ₂の立上がり波形は、図１２(ｂ)に示す
立下がり波形と対称的な形状を有するから、例えばホト
インタラプタ５８の発光素子の光軸が太い場合は、オン
状態になるタイミングが遅れるとともにオフ状態になる
タイミングが早くなり、実際よりも高いベロシティが検
出されることになる。

【００１２】一方、図１１に示す構成にあっては、この
ような不具合は発生しない。すなわち、かかる構成にお
いても光スイッチ６６のバラツキ等により時刻ｔ₁ （図
１４参照）が前後にずれる虞はあるが、時刻ｔ₂ もこれ
と同様にしてずれるため、両者の時間差Ｔにはほとんど
誤差が生じないのである。しかし、かかる構成はハンマ
に設けることを前提としたものであり、鍵に対して適用
することは困難である。その理由を図１５を参照し説明
する。

【００１３】図１５(ａ)，(ｂ)は、押鍵動作が行われた
場合の鍵移動量ｄｋおよびハンマ移動量ｄｈを示してい
る。ハンマーシャンク６２は静止状態においてはジャッ
ク（図示せず）によって保持されているが、一旦ジャッ
クから開放されると、同図(ｂ)に示すように単純な往復
運動を行う。すなわち、単に弦に向かって運動し、打弦
後は元の位置に戻るだけである。一方、鍵は常に演奏者
の指に触れているため、同図(ａ)に示すような複雑な運
動を行う。従って、単に図１１に記載の物を鍵に設けた
だけでは、例えば鍵の戻りのイベントをとらえてキーオ
ンであると判定する等の誤動作を招く。この発明は上述
した事情に鑑みてなされたものであり、鍵の正確な動き
を検出することができる鍵盤情報センサを提供すること
を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明にあっては、鍵に取り付けられ貫通孔または切
欠部が設けられた第１のシャッタと、鍵に取り付けられ
た第２のシャッタと、前記第１のシャッタの移動経路に
添って配置され、配置箇所における前記第１のシャッタ
の存否に応じて第１の検出信号を出力する第１のセンサ
と、前記第２のシャッタの移動経路に添って配置され、
配置箇所における前記第２のシャッタの存否に応じて第
２の検出信号を出力する第２のセンサと、前記第１の検
出信号の変化に応じて前記鍵の押鍵速度を出力する押鍵
速度出力手段と、前記第１および第２の検出信号の変化
に応じて発音指令信号を出力する発音指令手段とを具備
し、前記鍵が押下されると、前記第２のセンサによって
前記第２のシャッタの存在が検出され、しかる後に、前
記第１のセンサによって、前記貫通孔または切欠部を通
過した後の前記第１のシャッタの存在が検出されること
を特徴とする。

【００１５】

【作用】鍵が押下されると、第１の検出信号が変化し、
この変化に基づいて押鍵速度出力手段が押鍵速度を出力
する。ここで、第１の検出信号が変化するタイミングと
しては、第１のシャッタの端部が第１のセンサに達した
タイミング、貫通孔または切欠部が第１のシャッタを通
過したタイミング等がある。本発明によれば、後者のタ
イミングにおいては、先に第２のセンサによって第２の
シャッタの存在が検出されるから、如何なる状況下にお
いて第１の検出信号の変化が発生したかが確定され、誤
動作が防止される。

【００１６】

【実施例】Ａ．実施例の構成以下、図１を参照してこの発明の一実施例について説明
する。図において２はＣＰＵであり、ＲＯＭ４に記憶さ
れた制御プログラムに基づいて他の構成要素を制御する
ように構成されている。６はキースイッチであり、演奏
者によって操作される複数の鍵が設けられ、これら鍵に
対する操作状態を検出する。この操作状態は、鍵盤イン
ターフェース８を介してバス２０に出力される。１０は
ＲＡＭであり、ＣＰＵ２によって適宜アクセスされる。

【００１７】次に、１２はパネルスイッチであり、演奏
者によって操作される種々のスイッチおよびディスプレ
イ等が設けられており、パネルインターフェース１４を
介してＣＰＵ２との間でデータの受け渡しを行う。１６
は音源であり、ＣＰＵ２から供給された演奏情報に基づ
いて楽音信号を合成し出力する。この楽音信号は、サウ
ンドシステム２２を介して発音される。１８はタイマで
あり、所定時間毎にＣＰＵ２に割込信号を供給する。

【００１８】次に、キースイッチ６の詳細を図３を参照
して説明する。キースイッチ６の構成は、図１０(ａ)に
示したものと同様であるが、端面５２ａの上方において
長方形の貫通孔が設けられており、貫通孔下面５２ｃお
よび貫通孔上面５２ｄが形成されている。かかる構成に
おいて鍵５０を押鍵すると、まず端面５２ａによってホ
トインタラプタ５６がオフ状態になる。さらに深く押鍵
すると、ホトインタラプタ５６が貫通孔下面５２ｃを通
過しホトインタラプタ５６がオン状態になる。さらに深
く押鍵すると、端面５２ｂによってホトインタラプタ５
８がオフ状態にされ、さらに深く押鍵すると、貫通孔上
面５２ｄによってホトインタラプタ５６がオフ状態にさ
れる。

【００１９】この状態で鍵５０を離鍵すると、上述した
のと逆の順序でホトインタラプタ５６，５８がオン／オ
フされる。この様子を図６(ａ)，(ｂ)に示す。図におい
てＫ１，Ｋ２は、ホトインタラプタ５６，５８の検出信
号である。これらの検出信号は、対応するホトインタラ
プタがオフ状態（遮光状態）になるとオンになり、ホト
インタラプタがオン状態（導通状態）になるとオフにな
る。図において時刻ｔ₁ 〜ｔ₄ は鍵５０が押鍵されてい
る期間であり、時刻ｔ₅ 〜ｔ₈ は離鍵されている期間で
ある。

【００２０】Ｂ．実施例の動作実施例の全体動作次に本実施例の動作について説明する。まず、本実施例
の電子楽器の電源が投入されると、図２に示すメインル
ーチンが起動される。図において処理が開始されると、
まず、ステップＳＰ１０１において所定のイニシャライ
ズ処理が実行される。すなわち、後述する各種の変数、
フラグ等が初期化される。

【００２１】次に、処理がステップＳＰ１０２に進む
と、鍵盤インターフェース８を介してキースイッチ６の
状態が検出され、これに基づいてノートオン、ノートオ
フ等の鍵盤処理が行われる（詳細は後述する）。次に、
処理がステップＳＰ１０３に進むと、パネルインターフ
ェース１４を介してパネルスイッチ１２の状態が検出さ
れ、電子楽器における各種のステータスの設定／変更等
が行われる。次に処理がステップＳＰ１０４に進むと、
その他各種の処理が行われ処理がステップＳＰ１０２に
戻る。以下、ステップＳＰ１０２〜１０４の処理が繰り
返される。

【００２２】具体的動作 (i)通常の押鍵に対する動作次に、図６および図４を参照し、本実施例の具体的動作
を説明する。メインルーチンのループ中に処理がステッ
プＳＰ１０２に進むと、図４に示す鍵処理サブルーチン
が呼出される。図において処理が開始されると、ステッ
プＳＰ１において、キースイッチ６について新たなイベ
ントが存在するか否かが判定される。すなわち、鍵処理
サブルーチンが前回呼出された時と比較して、検出信号
Ｋ１，Ｋ２に何らかの変化が有ったか否かが判定され
る。ここで、新たなイベントが存在しない場合には、直
ちにメインルーチンに処理が戻る。

【００２３】ここで、図６を参照すると、時刻ｔ₁ にお
いて検出信号Ｋ１が“１”に設定されている。従って、
時刻ｔ₁ の後、最初に鍵処理サブルーチンが呼出された
場合には新たなイベントが有ったものと判定され、処理
がステップＳＰ２に進む。ステップＳＰ２にあっては、
新たなイベントのあった検出信号に応じて変数ＩＶが設
定される。すなわち、検出信号Ｋ１に新たなイベントが
あった場合には変数ＩＶに「１」が代入される一方、検
出信号Ｋ２に新たなイベントがあった場合には、変数Ｉ
Ｖに「２」が代入される。時刻ｔ₁ においては、検出信
号Ｋ１にイベントが生じたから、変数ＩＶは「１」に設
定される。

【００２４】次に、処理がステップＳＰ３に進むと、検
出信号Ｋ１，Ｋ２および変数ＩＶが参照され、これらの
値に応じて処理が分岐される。上記例にあっては、「Ｋ
１＝１，Ｋ２＝０，ＩＶ＝１」なる条件が成立するか
ら、処理はステップＳＰ４に進む。ステップＳＰ４にあ
っては、現在時刻が変数Ｔ１に代入される。次に、処理
がステップＳＰ５に進むと、タイマ・アクティブフラグ
Ｔ１＿ＡＣが“１”に設定され、処理がメインルーチン
に戻る。なお、タイマ・アクティブフラグＴ１＿ＡＣの
意味については後述する。

【００２５】次に、時刻ｔ₂ において検出信号Ｋ１が
“０”に設定され、その直後に鍵処理サブルーチンが呼
出されると、ステップＳＰ２を介して変数ＩＶが「１」
に設定される。ここでは、「Ｋ１＝０，Ｋ２＝０，ＩＶ
＝１」なる条件が成立するから、処理はステップＳＰ３
を介してステップＳＰ１０に進む。ステップＳＰ１０に
あっては、当該鍵処理に係る楽音がノートオン中である
か否か、すなわち、音源１６に対してキーオン信号、ベ
ロシティ等が出力されたか否かが判定される。この時点
においては、音源１６にこれらの信号は供給されていな
いから「ＮＯ」と判定され、処理はステップＳＰ１３に
進む。

【００２６】ステップＳＰ１３においては、フラグＫＯ
Ｎが“１”であるか否かが判定される。ここで、「ＹＥ
Ｓ」と判定されると処理はステップＳＰ１４に進み、フ
ラグＫＯＮが“０”に設定される。また、「ＮＯ」と判
定されると、処理はステップＳＰ１５に進み、フラグＫ
ＯＮが“１”に設定される。すなわち、ステップＳＰ１
３〜１５を介して、フラグＫＯＮが反転されることにな
る。フラグＫＯＮは、初期設定（ステップＳＰ１０１）
において“０”に初期化されているので、上記例におい
ては処理がステップＳＰ１５に進み、フラグＫＯＮが
“１”に設定される。以上の処理が終了すると、処理が
メインルーチンに戻る。

【００２７】次に、時刻ｔ₃ において検出信号Ｋ２がオ
ン状態になり、鍵処理サブルーチンが呼出されると、ス
テップＳＰ３を介して変数ＩＶが「２」に設定される。
ここでは「Ｋ１＝０，Ｋ２＝１，ＩＶ＝２」なる条件が
成立するから、処理はステップＳＰ３を介してステップ
ＳＰ６，７が実行される。なお、ステップＳＰ６，７に
おける処理の詳細については後述する。

【００２８】次に、時刻ｔ₄ において検出信号Ｋ１がオ
ン状態になり、鍵処理サブルーチンが呼出されると、ス
テップＳＰ２において変数ＩＶが「１」に設定される。
ここでは「Ｋ１＝１，Ｋ２＝１，ＩＶ＝１」なる条件が
成立するから、処理はステップＳＰ３を介してステップ
ＳＰ１６に進み、変数Ｔ４に現在時刻が代入される。次
に、処理がステップＳＰ１７に進むと、タイマ・アクテ
ィブフラグＴ１＿ＡＣが“１”であるか否かが判定され
る。タイマ・アクティブフラグＴ１＿ＡＣは先にステッ
プＳＰ５において“１”に設定されたから「ＹＥＳ」と
判定され、処理はステップＳＰ１８に進む。ステップＳ
Ｐ１８においては、タイマ・アクティブフラグＴ１＿Ａ
Ｃが“０”に設定される。なお、ステップＳＰ１７，１
８の意味については後述する。

【００２９】次に、ステップＳＰ１９においては、変数
Ｔ４から変数Ｔ１が減算され、その結果が所定値以上で
あるか否かが判定される。この所定値は、通常の押鍵操
作における減算結果「Ｔ４−Ｔ１」よりも大となる値に
設定されるが、きわめて遅い速度で押鍵された場合等に
あっては、減算結果が該所定値以上になる。ここで、
「ＹＥＳ」と判定されると、処理がステップＳＰ２０に
進み、変数ＶＥＬに「１」が代入される。この変数ＶＥ
Ｌは楽音のベロシティを示す変数であり、この変数ＶＥ
Ｌに「１」を代入することにより、押鍵速度がきわめて
遅い場合にはベロシティが一律に設定されることにな
る。

【００３０】一方、減算結果「Ｔ４−Ｔ１」が該所定値
未満である場合は、処理はステップＳＰ２１に進み、減
算結果「Ｔ４−Ｔ１」に基づいて変数ＶＥＬが決定され
る。すなわち、図３において、端面５２ａと貫通孔上面
５２ｄの距離がｄであるとすると、変数ＶＥＬはＶＥＬ＝Ｋ・ｄ／（Ｔ４−Ｔ１）（但しＫは定数）なる演算によって求めることができるから、この演算を
行い、あるいはこの演算結果を記憶したテーブルを参照
することにより、変数ＶＥＬが得られる。

【００３１】次に、処理がステップＳＰ２２に進むと、
ノートオン処理が行われる。すなわち、ＣＰＵ２から音
源１６に対して、ノートオン信号が供給されるととも
に、ベロシティとして変数ＶＥＬが供給され、これらの
データに基づいて楽音の発音処理が開始される。次に、
処理がステップＳＰ２３に進むとタイマフラグＴＦ（詳
細は後述する）が“０”に設定される。次に処理がステ
ップＳＰ２４に進むと、変数Ｔ１が初期化され、処理が
メインルーチンに戻る。

【００３２】次に、時刻ｔ₅ において検出信号Ｋ１が
“０”になると、「Ｋ１＝０，Ｋ２＝０，ＩＶ＝１」な
る条件が成立するから、処理がステップＳＰ８に進み、
変数Ｔ４が初期化される。次に、時刻ｔ₆ において検出
信号Ｋ２が“０”になると、「Ｋ１＝０，Ｋ２＝０，Ｉ
Ｖ＝２」なる条件が成立するから、処理がステップＳＰ
９に進み、変数Ｔ３が初期化される。次に、時刻ｔ₇ に
おいて「Ｋ１＝１，Ｋ２＝０，ＩＶ＝１」なる条件が成
立すると、ステップＳＰ４，５の処理が実行される。な
お、時刻ｔ₇ においては特にこれらの処理を行う必要は
無いが、処理を行ったとしても特に悪影響は無い。

【００３３】次に、時刻ｔ₈ において「Ｋ１＝０，Ｋ２
＝０，ＩＶ＝１」なる条件が成立すると、処理はステッ
プＳＰ１０に進み、楽音が現在ノートオン中であるか否
かが判定される。この時点においては、先にステップＳ
Ｐ２２においてノートオン処理が行われたため「ＹＥ
Ｓ」と判定され、処理がステップＳＰ１１に進む。ステ
ップＳＰ１１においては、ＣＰＵ２から音源１６にノー
トオフ信号が供給される。これにより、音源１６から出
力される楽音信号は、徐々にその音量が小となり、やが
て停止する。次に、処理がステップＳＰ１２に進むと、
フラグＫＯＮが“０”に設定され、処理がメインルーチ
ンに戻る。

【００３４】以上のように、検出信号Ｋ１，Ｋ２が図６
(ａ)，(ｂ)に示すように変化する場合にあっては、減算
結果「Ｔ４−Ｔ１」（これは実質的に「ｔ₄ −ｔ₁」に
等しい）に基づいて変数ＶＥＬが決定され、音源１６に
対しては時刻ｔ₄ においてノートオン信号が供給され、
時刻ｔ₈ においてノートオフ信号が供給され、これらの
データに基づいて発音処理が行われることが判る。

【００３５】(ii)特殊な押鍵に対する動作しかし、鍵５０に対する押鍵動作によっては、検出信号
Ｋ１，Ｋ２が種々異なる波形を有する場合がある。例え
ば、図７に示す例にあっては、時刻ｔ₄ において検出信
号Ｋ１が立ち上がった後に、検出信号Ｋ１が数回オン／
オフされている。押鍵がなされた後にホトインタラプタ
５６によって貫通孔上面５２ｄが検出される押鍵深さに
おいて、鍵５０が微妙に上下に振れると、このような波
形が生ずる。

【００３６】また、端面５２ｂがホトインタラプタ５８
に達した後、貫通孔上面５２ｄがホトインタラプタ５６
に達する前に鍵５０が離鍵されると、検出信号Ｋ１，Ｋ
２の波形は図８に示すようになる。また、貫通孔下面５
２ｃがホトインタラプタ５６に達した後、端面５２ｂが
ホトインタラプタ５８に達する前に鍵５０が離鍵される
と、検出信号Ｋ１，Ｋ２の波形は図９に示すようにな
る。そこで、これらの場合における動作について説明す
る。

【００３７】まず、図７に示すような押鍵が行われた場
合、時刻ｔ₁ 〜ｔ₅ においては、図６の場合と同様の動
作が行われる。従って、時刻ｔ₁ においてステップＳＰ
５が実行されるとタイマ・アクティブフラグＴ１＿ＡＣ
が“１”に設定される。また、時刻ｔ₄ においてステッ
プＳＰ１７が実行されると「ＹＥＳ」と判定され、ステ
ップＳＰ１８においてタイマ・アクティブフラグＴ１＿
ＡＣが“０”に設定された後、ステップＳＰ１９以降の
処理が行われる。

【００３８】一方、図７によれば、時刻ｔ₅₁ およびｔ
₅₃ においても「Ｋ１＝１，Ｋ２＝１，ＩＶ＝１」なる
条件が成立するから、処理はステップＳＰ３，ＳＰ１６
を介してステップＳＰ１７に進む。仮に、かかる場合に
時刻ｔ₄ と同様の処理を行えば、ノートオン処理（ステ
ップＳＰ２２）が重複して実行されるという不具合を呈
する。しかし、先にステップＳＰ１８が実行された際に
タイマ・アクティブフラグＴ１＿ＡＣが“０”に設定さ
れたから、ここでは「ＮＯ」と判定され、ステップＳＰ
１８〜ＳＰ２３の処理は実行されない。従って、ノート
オン処理は重複して実行されないことが判る。

【００３９】次に、図８に示すような押鍵が行われた場
合、時刻ｔ₁ 〜ｔ₂ においては、図６の場合と同様の動
作が行われる。すなわち、時刻ｔ₁ においては、ステッ
プＳＰ４を介して現在時刻が変数Ｔ１に代入され、ステ
ップＳＰ５を介してタイマ・アクティブフラグＴ１＿Ａ
Ｃが“１”に設定される。また、時刻ｔ₂ においては、
ステップＳＰ１５を介してフラグＫＯＮが“１”に設定
される。

【００４０】次に、時刻ｔ₃ において処理がステップＳ
Ｐ６に進むと、現在時刻が変数Ｔ３に代入される。次
に、処理がステップＳＰ７に進むと、タイマフラグＴＦ
が“１”に設定され、変数ＴＭに「０」が代入される。
また、先にステップＳＰ４，６において決定された変数
Ｔ１，Ｔ３に基づいてリミット値ＴＲが求められる。こ
のリミット値ＴＲについて説明しておく。

【００４１】まず、変数Ｔ１，Ｔ３（すなわち時刻ｔ
₁ ，ｔ₃）が得られると、端面５２ａ，５２ｂの位置関
係により、鍵５０の押鍵速度の概算値が得られる。従っ
て、鍵５０が定速度で運動すると仮定すると、貫通孔上
面５２ｄがホトインタラプタ５６に達するまでの時間
（図６における時刻ｔ₃ 〜ｔ₄ までの時間）を求めるこ
とができる。この求めた時間に対して、ある程度の余裕
を見て所定の「１」以上の係数を乗算した値がリミット
値ＴＲである。このように、リミット値ＴＲが求められ
ると、処理はメインルーチンに戻る。

【００４２】ところで、本実施例にあっては、タイマ１
８によって所定時間毎にＣＰＵ２にタイマ割込が発生す
るが、このタイマ割込が発生した場合に図５に示すルー
チンが実行される。図において処理がステップＳＰ２０
１に進むと、タイマフラグＴＦが“１”であるか否かが
判定される。ここで、ステップＳＰ２０２以降の処理
は、「Ｋ１＝０，Ｋ２＝１，ＩＶ＝２」なる条件が成立
してからの時間に応じた制御を行うためのものであっ
て、タイマフラグＴＦはこの時間を計測するか否かを指
定するフラグである。すなわち、タイマフラグＴＦが
“１”の場合は時間計測を行い、“０”の場合は時間計
測は行わない旨を示す。従って、タイマフラグＴＦが
“０”の場合は、直ちに割込前のルーチンに処理が戻
る。

【００４３】一方、上記例にあっては、時刻ｔ₃ におい
てステップＳＰ７が実行され、タイマフラグＴＦが
“１”に設定される。従って、処理はステップＳＰ２０
２に進み、変数ＴＭが「１」だけインクリメントされ
る。変数ＴＭは先にステップＳＰ７において「０」に設
定されたから、ここで変数ＴＭが「１」になる。次に処
理がステップＳＰ２０３に進むと、変数ＴＭがリミット
値ＴＲに達したか否かが判定される。ここで「ＮＯ」と
判定されると、割込前のルーチンに処理が戻る。

【００４４】以後、所定時間毎にタイマ割込処理サブル
ーチンが呼出されると、ステップＳＰ２０２を介して変
数ＴＭが「１」づつインクリメントされる。そして、変
数ＴＭがリミット値ＴＲ以上になると、ステップＳＰ２
０３において「ＹＥＳ」と判定され、処理はステップＳ
Ｐ２０４に進む。ステップＳＰ２０４においては、変数
Ｔ１，Ｔ３に基づいて変数ＶＥＬが算出され、タイマ・
アクティブフラグＴ１＿ＡＣが“０”に設定される。従
って、仮にこれ以降に「Ｋ１＝１，Ｋ２＝１，ＩＶ＝
１」なる条件が成立しステップＳＰ１６，１７が実行さ
れたとしても、ステップＳＰ１７において「ＮＯ」と判
定されることになる。

【００４５】次に、処理がステップＳＰ２０５に進む
と、ノートオン処理が行われる。すなわち、ＣＰＵ２か
ら音源１６に対して、ノートオン信号が供給されるとと
もに、ベロシティとして変数ＶＥＬが供給され、これら
のデータに基づいて楽音の発音処理が開始される。ま
た、ここでタイマフラグＴＦが“０”に設定されるか
ら、以降にタイマ割込が発生したとしてもステップＳＰ
２０２〜２０５の処理は行われない。以上の処理が終了
すると、割込前のルーチンに処理が戻る。

【００４６】次に、時刻ｔ₆ においてはステップＳＰ９
を介して変数Ｔ３が初期化され、時刻ｔ₇ においてはス
テップＳＰ４，５の処理が行われる。そして、時刻ｔ₈
においては、ステップＳＰ１０を介してステップＳＰ１
１，１２の処理が行われ、音源１６にノートオフ信号が
供給されるとともにフラグＫＯＮが“０”に設定され
る。このように、本実施例においては、鍵５０が弱い力
で押鍵され「Ｋ１＝１，Ｋ２＝１，ＩＶ＝１」なる条件
が成立しない場合、あるいは押鍵中の「Ｋ１＝０，Ｋ２
＝１，ＩＶ＝２」なる条件が成立した後に鍵を押す速度
をゆるめた場合においても、ノートオン／ノートオフ信
号および時刻ｔ₁ から時刻ｔ₃ までの時間に応じた変数
ＶＥＬが音源１６に供給され、発音処理の行われること
が判る。

【００４７】次に、図９に示すような押鍵が行われた場
合の処理について説明する。まず、時刻ｔ₁ において
は、ステップＳＰ４を介して現在時刻が変数Ｔ１に代入
され、ステップＳＰ５を介してタイマ・アクティブフラ
グＴ１＿ＡＣが“１”に設定される。次に、時刻ｔ₂ に
おいては、ステップＳＰ１０，１３，１５を介してフラ
グＫＯＮが“１”に設定される。時刻ｔ₇ においてはス
テップＳＰ４，５が実行され、時刻ｔ₈ においては、ス
テップＳＰ１０，１３，１４を介してフラグＫＯＮが
“０”に設定される。このように、押鍵力がきわめて弱
く検出信号Ｋ２に変化が無かった場合には、ノートオン
／ノートオフ処理が全く行われず、楽音信号も発生しな
い。

【００４８】なお、上述した各動作は、説明の簡略化の
ために一の鍵に対する動作のみ説明した。複数の鍵に対
して処理を行う場合には、音源１６のチャンネル数（あ
るいはキースイッチ６の鍵数）だけ変数Ｔ１，Ｔ３，Ｔ
４，ＴＭおよびＴＲ等を記憶するレジスタを設け、各チ
ャンネル毎（あるいは鍵毎）に上述したのと同様の動作
を行うとよい。また、本発明は上述した実施例に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可
能である。

【００４９】上記実施例においては、時刻ｔ₁ ，ｔ₄
における検出信号Ｋ１の立上がりのタイミング（図６参
照）に基づいて変数ＶＥＬを求めたが、貫通孔の数を増
加させ検出信号Ｋ１の立下がりのタイミングに基づいて
変数ＶＥＬを求めてもよい。上記実施例においては、請求の範囲でいう「第１のシ
ャッタ」および「第２のシャッタ」を一体のキーシャッ
タ５２として構成したが、キーシャッタ５２を縦方向に
分割し、別体のシャッタとして構成してもよい。

【００５０】図３においては、キーシャッタ５２に貫
通孔を設けたが、図１６(ａ)に示すように、貫通孔の側
面部を開口させ、凹状の切欠部として構成してもよい。図１６(ｂ)に示すように、貫通孔上面５２ｄよりも上
方向に貫通孔下面５２ｃを形成してもよい。これは、図
示の構成においても、ホトインタラプタ５６のオンから
オフへの変化が端面５２ｂにおいて発生したのか貫通孔
上面５２ｄにおいて発生したのかを、ホトインタラプタ
５８の検出信号に基づいて特定できるからである。但
し、この構成においては、貫通孔上面５２ｄによるホト
インタラプタ５６のオンからオフへの変化（押鍵時に発
生）と、貫通孔下面５２ｃによるオンからオフへの変化
（離鍵時に発生）とを区別することが困難である。ま
た、オフからオンへの変化についても同様である。従っ
て、図１６(ｂ)の構成よりも図３の構成の方が好適であ
る。

【００５１】上記実施例においては、一つのビームの
変化が同じ方向に発生する時間差（検出信号Ｋ１が立上
がる時間差）をとらえて変数ＶＥＬを求めたが、ビーム
が異なる方向に変化する時間差に基づいて変数ＶＥＬを
算出してもよい。例えば、ホトインタラプタ５６が端面
５２ａを検出した後、貫通孔下面５２ｃを検出するまで
の時間を測定することによって変数ＶＥＬを算出しても
よい。

【００５２】なお、キーシャッタ５２における端面５
２ａ，５２ｂ，貫通孔上面５２ｄ等の位置が本実施例と
異なる場合においても、ホトインタラプタ５６，５８を
適切に配置することにより、本実施例と同様に動作させ
ることが可能である。例えば、キーシャッタ５２が図１
６(ｃ)または(ｄ)のように構成され、ホトインタラプタ
５６，５８が水平に配置されているとすると、端面５２
ｂと貫通孔上面５２ｄの区別をつけ難い。しかし、これ
らの図に示すように、ホトインタラプタ５６，５８を適
宜上下に移動すると、ホトインタラプタ５８の検出信号
に基づいてこれらを明確に区別することができ、本発明
の効果を得ることが可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の鍵盤情
報センサによれば、第２の検出信号に基づいて、如何な
る状況下において第１の検出信号の変化が発生したかを
確定させることができるから、きわめて正確な鍵の動き
を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】一実施例のメインルーチンのフローチャート
である。

【図３】キースイッチ６の側面図である。

【図４】鍵処理サブルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】タイマ割込処理サブルーチンのフローチャー
トである。

【図６】キースイッチの検出信号を示すタイムチャー
トである。

【図７】キースイッチの検出信号を示すタイムチャー
トである。

【図８】キースイッチの検出信号を示すタイムチャー
トである。

【図９】キースイッチの検出信号を示すタイムチャー
トである。

【図１０】従来のキースイッチの側面図である。

【図１１】従来のハンマ用センサの側面図である。

【図１２】従来のキースイッチの検出信号を示すタイ
ムチャートである。

【図１３】従来のハンマ用センサの動作説明図であ
る。

【図１４】従来のハンマ用センサの検出信号を示すタ
イムチャートである。

【図１５】鍵移動量ｄｋおよびハンマ移動量ｄｈの変
化を示す図である。

【図１６】本発明の変形例の側面図である。

【符号の説明】５２キーシャッタ（第１のシャッタ，第２のシャッ
タ）５６ホトインタラプタ（第１のセンサ）５８ホトインタラプタ（第２のセンサ）２ＣＰＵ（押鍵速度出力手段、発音指令手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鍵に取り付けられ貫通孔または切欠部が
設けられた第１のシャッタと、鍵に取り付けられた第２のシャッタと、前記第１のシャッタの移動経路に添って配置され、配置
箇所における前記第１のシャッタの存否に応じて第１の
検出信号を出力する第１のセンサと、前記第２のシャッタの移動経路に添って配置され、配置
箇所における前記第２のシャッタの存否に応じて第２の
検出信号を出力する第２のセンサと、前記第１の検出信号の変化に応じて前記鍵の押鍵速度を
出力する押鍵速度出力手段と、前記第１および第２の検出信号の変化に応じて発音指令
信号を出力する発音指令手段とを具備し、前記鍵が押下
されると、前記第２のセンサによって前記第２のシャッ
タの存在が検出され、しかる後に、前記第１のセンサに
よって、前記貫通孔または切欠部を通過した後の前記第
１のシャッタの存在が検出されることを特徴とする鍵盤
情報センサ。