JPH0713565A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の演奏操作子の各センサの零点に対する
オフセットのバラツキを、あまりコストをかけずに自動
的に補正できるようにし、且つ経年変化にも対応できる
ようにする。 【構成】 電源投入時等の非演奏時に各鍵に設けられた
センサの出力値を順次読み取って、それをオフセット値
としてメモリに記憶しておき、演奏時（押鍵時）のセン
サ出力から先に記憶したオフセット値を引いて補正し、
その補正した値をセンサ値として使用して楽音信号を制
御することにより、等価的に離鍵状態の各センサ出力を
ゼロにすることができ、各鍵のセンサのオフセット値の
バラツキをなくすことができる。

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に関し、特に
鍵や釦等の複数の演奏操作子を備え、その各演奏操作子
にそれぞれ設けられた各センサの出力によって楽音信号
を制御するようにした電子楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子オルガン等の電子楽器は、鍵盤の各
鍵毎に設けられた鍵スイッチによって押鍵を検出して、
押された鍵に対応する音高の楽音信号を形成し、サウン
ドシステムによって楽音を発生するようになっている。

【０００３】さらに、各鍵毎にアフタタッチセンサを設
け、それによって押鍵後に加えられる押圧力や、鍵の左
右方向又は前後方向への微動を検出して楽音信号を制御
し、ビブラート，トレモロ，ピッチベンド等の各種効果
を付与するようにしたものもある。このような、アフタ
タッチセンサとしては、例えば感圧センサや歪センサ、
あるいは光や磁気を用いるセンサ等、種々のものが用い
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなセンサには通常各鍵ごとにバラツキがあるため、鍵
によって楽音信号の制御度合いが異なってしまうことに
なる。そこで、このバラツキをなくすため、各センサ自
身の精度を向上させたり、各センサ毎にその出力を増幅
する増幅器を設け、その増幅器の増幅度を各鍵毎に調整
することも考えられるが、コスト高になったり調整が面
倒であったりするという不都合がある。

【０００５】例えば、従来の電子鍵盤入力装置における
各鍵のアフタタッチのセンシングは、一般に各鍵のセン
サの出力をマルチプレクサによって時分割で順次走査し
て行なっている。その場合、センサアンプは全鍵共通で
あるため、各鍵毎のセンサ出力の零点に対するオフセッ
トのバラツキは、各センサ毎に零点調整する以外には補
正することはできない。したがって、鍵数と１鍵あたり
のセンサ数の積だけの調整が必要であり、そのためには
調整用の部品も同数必要になるため、非常に手間とコス
トがかかることになる。

【０００６】また、各センサは経年変化にもバラツキが
あるため、それに対応するためには時々再調整しなけれ
ばならないという問題もある。なお、鍵以外の押釦等の
演奏操作子を用いる電子楽器においても、このようなセ
ンサを設けたものでは同様な問題が生じることになる。

【０００７】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、上述のような複数の演奏操作子にそれぞれセン
サを設けた電子楽器において、各センサの零点に対する
オフセットのバラツキを、あまりコスト高にならずに自
動的に補正できるようにし、且つ経年変化にも対応でき
るようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数の演奏
操作子と、その複数の各演奏操作子にそれぞれ設けられ
たセンサと、その各センサの出力を順次走査する走査手
段と、その走査によって順次検出される各センサの出力
によって楽音信号を制御する楽音制御手段とを備えた電
子楽器において、上記の目的を達成するため、次の
（ａ）及び（ｂ）を設けたものである。

【０００９】（ａ）非演奏時に、上記走査手段の走査に
よって順次検出される上記各センサの出力をそれぞれ記
憶する複数の記憶領域を有する記憶手段、（ｂ）上記記
憶手段の各記憶領域に記憶された上記各センサの出力に
基づいて、演奏時に上記走査手段の走査によって順次検
出される各センサの出力を補正する補正手段、

【００１０】また、この補正手段を、演奏時に検出され
る上記各センサの出力から上記記憶手段の対応する各記
憶領域に記憶されている各センサの出力の記憶値を減じ
て補正する手段とするとよい。

【００１１】

【作用】この発明によれば、非演奏時に、複数の鍵に設
けられた各センサの出力、すなわち零点に対するオフセ
ット出力を走査手段によって走査して順次検出し、それ
を記憶手段の各記憶領域に記憶させる。

【００１２】そして、演奏時に上記走査手段の走査によ
って順次検出される各センサの出力を、上記記憶手段の
各記憶領域に記憶された上記各センサの出力の記憶値に
基づいて補正することにより、各センサの出力のオフセ
ット値を順次自動的に除去して、バラツキをなくすこと
ができる。しかも、その補正手段は全センサに共通に使
用できるので安価に実現できる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図２は、この発明の一実施例に用いる
鍵盤における多数の演奏操作子である鍵の１個の構造を
模式的に示す側面図である。この鍵１は、操作部１ａが
剛性の高い各支持部１ｂ，１ｃ，１ｄ及びその間の肉薄
に形成された可撓部１ｅ，１ｆ，１ｇを介して、電子楽
器の棚板２上に固設されている。

【００１４】そして、各可撓部１ｆ，１ｅ，１ｇには、
それぞれその上下面あるいは左右面に、歪センサ３，
４，５を設けている。これらの各歪センサは、例えば、
歪センサ３によって操作部１ａの上下方向（矢示Ａ方
向）の変位を、歪センサ４によって左右方向（図では紙
面に垂直な方向）の変位を、歪センサ５によって前後方
向（矢示Ｂ方向）の変位をそれぞれ検出する。これらの
各歪センサは必要に応じて適宜増減したり配置を変更し
てもよい。

【００１５】図３は、この実施例の電子楽器の回路構成
を示すブロック図である。この図において、１０はマト
リクス回路であり、互いに交差するライン群ＬＶとライ
ン群ＬＨの各ラインの各交点部Ｐ（図中に丸印を付して
示す）に、拡大して図示するように各鍵の各歪センサＳ
（図２に示した各歪センサ３〜５を共通の符号Ｓで示
す）を接続している。

【００１６】そして、このマトリク回路１０の一方のラ
イン群ＬＨに駆動電圧を印加するドライブ回路１１と、
このドライブ回路１１を各ラインに順次駆動電圧を印加
させるように制御するデコーダ１２と、マトリク回路１
０の他方のライン群ＬＶの各ラインの検出信号（電圧）
を入力して順次時分割で出力するマルチプレクサ１３
と、デコーダ１２にライン群ＬＨのライン番号に相当す
るカウントデータを、マルチプレクサ１３にライン群Ｌ
Ｖのライン番号に相当するカウトデータをそれぞれ出力
するカウンタ１３とによって、各歪センサＳの出力を順
次走査する走査手段を構成している。

【００１７】また、１５はこの電子楽器の各部を統括制
御するマイクロコンピュータであり、後述するこの発明
に係わる処理を含む各種演算及び判断等の処理を行なう
ＣＰＵ１６と、その各プログラム及び固定データを格納
したＲＯＭ１７と、入力データや処理データ及びこの発
明に係わる非演奏時の各歪センサＳの出力等を記憶する
複数の記憶領域を有する記憶手段であるＲＡＭ１８とに
よって構成されている。

【００１８】カウンタ１４は、このＣＰＵ１５によって
リセット及びインクリメントされる。そして、このカウ
ンタ１４のカウント値に応じてマルチプレクサ１３から
順次出力される各歪センサＳの出力を、センサアンプ１
９によって増幅し、Ａ／Ｄコンバータ２０によってデジ
タル値に変換してマイクロコンピュータ１５に入力させ
る。マイクロコンピュータ１５によるその後の処理につ
いては後述する。

【００１９】さらに、このマイクロコンピュータ１５
は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２１を介して音源回
路２２を制御して所要の楽音信号を形成させ、スピーカ
２３によって発音させる。なお、実際にはスピーカ２３
を駆動するためのアンプや音色選択回路等も必要である
が、この発明には直接関係しないので省略している。

【００２０】図１はこの実施例におけるマイクロコンピ
ュータ１５によるこの発明に係わる処理のフローチャー
トであり、（ａ）はメインルーチン、（ｂ）はその演奏
処理のサブルーチンを示す。

【００２１】この電子楽器の電源が投入されると、図１
の（ａ）に示すメインルーチンの処理がスタートし、ま
ずこの発明に係わるイニシャライズ処理を実行する。す
なわち、ステップ１で図３のカウンタ１４をリセットす
る。その後、非演奏（離鍵）状態の間にステップ２でマ
ルチプレクサ１３から出力される歪センサＳの出力（以
下「センサ出力」という）をセンサアンプ１９及びＡ／
Ｄコンバータ２０を介して取り込み、その値をステップ
３でカウンタ１４が示す鍵及びセンサ種別に対応するＲ
ＡＭ１８上のメモリ領域へ書き込む。

【００２２】次に、ステップ４でカウンタ１４をインク
リメントし、ステップ５で全鍵（１個の鍵に複数のセン
サを有する場合はその全センサ）の処理を終了したが否
かを判断し、終了するまではステップ２へ戻って次のセ
ンサ出力について同様の処理を行なう。このようにし
て、離鍵状態における各鍵の全センサ出力をＲＡＭ１８
上の対応する各領域にオフセット値として記憶する。

【００２３】この処理が終了するとステップ６へ進ん
で、その他のイニシャライズ処理を実行した後、ステッ
プ７の演奏処理とステップ８のその他の処理を繰り返
す。

【００２４】ステップ７の演奏処理は、図１の（ｂ）に
示すように、カウンタ１４をリセットし、その時のセン
サ出力を取り込んで、そのセンサ出力からカウンタ１４
が示す鍵及びセンサ種別に対応するＲＡＭ１８上のメモ
リ領域に記憶された値を引いて（減算して）、取り込ん
だセンサ出力を補正する。そして、その補正した値、す
なわちオフセット値を除去したセンサ出力値にもとづい
て、音源回路２２を制御して楽音信号形成及びその制御
処理を実行する。これがこの発明における補正手段及び
楽音制御手段としての機能である。

【００２５】このとき、カウンタ１４が示す鍵に対応す
る音高の楽音信号を形成するが、このセンサを設けた鍵
が押鍵操作されていない場合は、センサ出力が略記憶さ
れた値と同じになり、記憶された値を引いた補正値は略
ゼロになるので、図２に示した歪センサ３の出力に対す
る補正値が略ゼロであれば、非押鍵であると判断して楽
音信号の形成処理は行なわない。

【００２６】歪センサ３の出力に対するこの補正値が所
定値以上であれば楽音信号を形成し、その後、同じ鍵の
各歪センサ３〜５の出力の補正値が規定値以上あった場
合には、形成した楽音信号のアフタコントロールを行な
う。

【００２７】全鍵の全センサについて終了するまで、セ
ンサの出力を取込む処理を繰返し、終了すると（ａ）の
メインルーチンへリターンし、その他の処理を行なった
後、再びこの演奏処理を繰り返し実行する。したがっ
て、電源をオフにするまで押鍵操作の有無に係わらず、
マイクロコンピュータ１５はこの演奏処理とその他の処
理を繰り返していることになる。

【００２８】このように、上記実施例によれば、電源投
入時のイニシャライズ処理で、非演奏時（離鍵状態）に
おける全ての歪センサの出力値を読み取って、それをオ
フセット値として記憶しておき、演奏時（押鍵時）のセ
ンサ出力からこの記憶したオフセット値を減じて補正
し、その補正した値をセンサ値として使用することによ
り、等価的に離鍵状態の各センサ出力をゼロにすること
ができ、各鍵のセンサのオフセット時のバラツキをなく
すことができる。

【００２９】なお、図１の（ａ）におけるステップ１〜
５のイニシャライズ処理と同様な処理を、別に設けたイ
ニシャライズ・スイッチがＯＮにされた時に行なうよう
にしたり、演奏終了後所定時間経過した時に行なうよう
にしてもよい。いずれにしても、このイニシャライズ処
理によって各センサのオフセツト値として記憶する値を
更新することによって、経年変化にも対応することがで
きる。

【００３０】また、この発明は図２に示した固定式の鍵
を備えた電子楽器だけでなく、一般の電子オルガン等の
電子鍵盤楽器のように、押鍵により所定のストロークで
回動する回動式の鍵を備えた電子楽器は勿論、鍵以外の
押釦やパッドあるいは弦等の種々の演奏操作子を用いる
電子楽器にも同様に適用できる。その各演奏操作子に設
けるセンサも歪センサに限らず、圧電センサ，静電容量
センサ，光センサ、磁気センサ等種々のセンサであって
もよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、複数の演奏操作子にそれぞれセンサを設けた電子
楽器において、その各センサの零点に対するオフセット
のバラツキを、あまりコストをかけずに自動的に補正で
き、且つ経年変化にも対応できるので、各演奏操作子の
操作によって常に均質な楽音制御を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３におけるマイクロコンピュータ１５による
この発明に係わる処理のフローチャートである。

【図２】この発明の一実施例に用いる鍵盤における多数
の演奏操作子である鍵の１個の構造を模式的に示す側面
図である。

【図３】同じくこの実施例の電子楽器の回路構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１…鍵（演奏操作子）、１ａ…操作部、１ｂ，１ｃ，１
ｄ…支持部、１ｅ，１ｆ，１ｇ…可撓部、２…電子楽器
の棚板、３〜５…歪センサ、１０…マトリクス回路、１
１…ドライブ回路、１２…デコーダ、１３…マルチプレ
クサ、１４…カウンタ、１５…マイクロコンピュータ
（記憶手段，補正手段，楽音制御手段）、１９…センサ
アンプ、２０…Ａ／Ｄコンバータ、２１…インタフェー
ス回路、２２…音源回路、２３…スピーカ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の演奏操作子と、該複数の各演奏操
   作子にそれぞれ設けられたセンサと、その各センサの出
   力を順次走査する走査手段と、該走査手段の走査によっ
   て順次検出される前記各センサの出力によって楽音信号
   を制御する楽音制御手段とを備えた電子楽器において、 非演奏時に、前記走査手段の走査によって順次検出され
   る前記各センサの出力をそれぞれ記憶する複数の記憶領
   域を有する記憶手段と、 前記記憶手段の各記憶領域に記憶された前記各センサの
   出力の記憶値に基づいて、演奏時に前記走査手段の走査
   によって順次検出される各センサの出力を補正する補正
   手段とを設けたことを特徴とする電子楽器。
2. 【請求項２】 前記補正手段が、演奏時に検出される前
   記各センサの出力から前記記憶手段の対応する各記憶領
   域に記憶されている各センサの出力の記憶値を減じて補
   正する手段であることを特徴とする請求項１記載の電子
   楽器。