JPH0734467Y2

JPH0734467Y2 - 電子鍵盤楽器

Info

Publication number: JPH0734467Y2
Application number: JP3878489U
Authority: JP
Inventors: 保彦旭
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2004-03-31
Also published as: JPH02131793U

Description

【考案の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この考案は、電子ピアノや鍵盤型シンセサイザなどの電
子鍵盤楽器に関し、特にその表現力の向上に関する。

（ｂ）考案の背景音楽の演奏は、単に発生する楽音が楽譜の指示通りの音
高になっていればよいものではなく、一音毎の音色はも
とより微妙なレベル（音量），ピッチ（音程）のゆらぎ
や消えてゆく楽音の余韻の処理など、楽音の細部まで気
を使って初めて美しい演奏が可能になる。したがって、
楽器は演奏者のこのような意図を受け付けてそれを反映
した楽音を発生するものでなければならない。

（ｃ）従来の技術現在、電子ピアノや鍵盤型シンセサイザに代表される電
子鍵盤楽器が広く実用化されている。この種の電子鍵盤
楽器の鍵盤は、演奏者の音高指示を受け付ける他、イニ
シャル強度によって発音レベルを決定することができ
る。また、キーオン中の押下強度（アフタータッチ）に
よって発音レベルの変化やビブラートなどの効果をつけ
ることもできる。しかし、これでも鍵盤のみでは演奏者
の意図を十分に受け付けることができないため、一部の
電子鍵盤楽器には付加的な演奏用操作子としてペダルや
ホイール（特公昭61-47433号公報第11図参照）が設けら
れている。このペダルやホイールを操作することによっ
てビブラートなどの効果やピッチ変位などを制御するこ
とができる。

（ｄ）考案が解決しようとする課題しかし、ペダルやホイールは楽音の一音一音に対して微
妙な表情をつける操作子ではなく、そのとき発音されて
いる全ての楽音のレベルやビブラートなどをトータルに
制御するための操作子である。さらに、ホイールは鍵盤
操作とは別に手で操作しなければならないため、その分
鍵盤による表現が不十分になる欠点があった。このた
め、従来の鍵盤のみでは一音一音に対する表現が十分で
なく、ペダルやホイールを使用してもその表現力が十分
に向上しない欠点があった。さらに、平均率と純正調と
の音階の変更や音量，ピッチ，音色など各種の楽音制御
パラメータの変更を行うには鍵盤とは別に設けられたス
イッチなどの操作子を操作する必要があるが、演奏中に
これらの操作子を操作することは極めて困難であり、多
様な音楽表現を行うのに限界があった。

そこで、上記問題を解決するために本出願人は、特開平
1-170992号「電子楽器」において、キー表面（楽音演奏
用操作子の表面）にセンサを設け、このセンサの検出情
報に応じて楽音制御する電子楽器を提案した。この提案
に係る電子楽器では、キーの表面上の指の位置によって
楽音制御パラメータを設定することができるために、操
作性を良くするとともに音楽の表現内容を従来の電子楽
器に比べて大きく高めることができる。

この考案は、上記の電子鍵盤楽器において、さらに多様
な楽音表現を可能にすることを目的とする。

（ｅ）課題を解決するための手段この考案は、ベースキーの上面に下抵抗体シート、導電
シート、上抵抗体シートをスペーサを挟んで設けるとと
もに、上下抵抗体シートの各々のシートに直交する方向
の電圧勾配を形成する手段と、キー押圧時の前記導電シ
ートの電圧を楽音制御パラメータ設定値として検出する
検出手段とを備えてなることを特徴とする。

（ｆ）作用この考案では、上下抵抗体シートにおいてＸ方向および
Ｙ方向に電圧勾配が形成され、演奏者がキー表面を押下
したときにその押下位置のＸ方向の電圧とＹ方向の電圧
が導電シートから検出される。すなわち、キー表面をXY
座標に設定し、キー表面押圧位置を楽音制御パラメータ
設定値として検出する。このように、キー表面のどの位
置を押圧してもその位置に対応する楽音制御パラメータ
が設定されるために、多様なパラメータ設定が可能にな
る。

（ｇ）実施例第３図はこの考案の実施例である電子鍵盤楽器のブロッ
ク図である。鍵盤１は４〜５オクターブ程度の音域を有
し、音源15にはそれぞれ独立して発音可能なチャンネル
が８個設けられている。楽器外面部には鍵盤１の他音色
選択スイッチを含むスイッチ群２、スピーカなどのサウ
ンドシステム４が設けられている。楽器の動作はCPU10
によって制御され、メモリや各動作部はバス11を介して
CPU10に接続されている。バス11にはタッチ強度検出回
路12,キーオン検出回路13,スイッチインターフェイス1
4,音源回路15,キータッチ検出回路16,ROM17,RAM18,タイ
マ19が接続されている。タッチ強度検出回路12,キーオ
ン検出回路13は鍵盤１の各キー（鍵）のオン・オフやタ
ッチ強度（イニシャル強度，アフタータッチ強度）を検
出する。また、キータッチ検出回路16はキー表面に設け
られている接触センサより、指がキー表面に触っている
か否か、および触っている場合にはその接触位置を検出
する。この接触センサについては後述する。

スイッチインターフェイス14はスイッチ群２の各スイッ
チのオン・オフを検出する。音源回路15には独立した８
チャンネルの音源が設けられており、CPU10から受け取
った波形信号などに基づいて、同時に８音まで発音する
ことができる。

第１図，第２図はキーおよび接触センサを含むキータッ
チ検出回路16の構成図を示している。

第１図はキーの断面図である。キーベース20の表面に下
抵抗体シート21と、導電シート22と、上抵抗体シート23
とがこの順に設けられている。導電シート23は図示する
ように上下面にX,Y方向に等間隔に絶縁性の突起22aを有
し、下抵抗体シート21と上抵抗体シート23との間にはウ
レタンなどからなるスペーサ24が介在している。図のＰ
方向に力が加わると、上抵抗体シート23と導電シート22
とが下方向に湾曲し、導電シート22を挟んで上下の抵抗
体シート23,21サンドイッチ状となり、導電シート22に
上下抵抗体シート23,21のＰ点の位置が接触する。第２
図（Ａ）に示すように、上抵抗体シート23は、キー表面
のＸ方向両端部に長手方向（Ｙ方向）に沿って設けられ
ている２本の電極23a,23bに接触するようにキー表面全
体を覆っている。また下抵抗体シート21は、同図（Ｂ）
に示すように、キー表面のＹ方向両端部に設けられてい
る２本の電極21a,21bに接触するようにキー表面全体を
覆っている。そして、前記２本の電極23a,23b間には電
圧E1が掛けられており、前記２本の電極21a,21bには電
圧E2が掛けられている。

前記導電シート22は２つのアンプ30,31に接続されてい
る。アンプ30の基準電圧は上抵抗体シート23に電圧を加
える電源E1のマイナス電極から与えられ、アンプ31の基
準電圧は、下抵抗体シート21に電圧を加える電源E2のマ
イナス電極から与えられる。これらのアンプ30,31は、
キー表面に演奏者の指が接触したときに導電シート22に
現れる直流電圧を増幅するものである。各アンプの出力
はA/D変換器32,33によってA/D変換され、それぞれＸ方
向の（座標）データKX,Y方向の（座標）データKYとして
出力される。これらのデータKX,KYはバス11を介してCPU
10に取り込まれ、ここで２つのデータから楽音制御パラ
メータを設定する。

なお、図示はしていないが、キーオン状態とタッチ強度
を検出するための公知のスイッチ部がキーベース20の下
方に設けられている。

上記の構成で今、演奏者の指先が第２図のＱ点に触れた
とする。この時、第２図（Ａ）に示すように上抵抗体シ
ート23のＱ点の電圧はV1であり、また同図（Ｂ）に示す
ように下抵抗体シート21のＱ点の電圧はV2である。これ
らの電圧V1,V2はそれぞれアンプ30,31へ入力され、ここ
で適当なレベルに直流増幅され、A/D変換器32,33でデジ
タル化されてデータKX,KYとしてCPU10に取り込まれる。
このように、キー表面の任意の位置を演奏者の指が接触
すると、その接触点において導電シート22に対し上下の
抵抗体シート21,23が接触するために、上抵抗体23では
キー表面のＸ方向の位置が検出され、下抵抗体シート21
ではＹ方向の接触位置が検出される。そして、Ｘ方向の
接触位置はデータKXとして出力され、Ｙ方向の接触位置
はデータKYとして出力される。

楽音制御パラメータの設定は、上記の２つのデータKX,K
Yに基づいて行われる。後述のようにROM17には、このデ
ータKX,KYに対応した楽音制御パラメータ設定値を表す
テーブルが設けられており、CPUはこのデータKX,KYを取
り込んだときにそのデータに対応する楽音制御パラメー
タを所定のレジスタに設定する。なお、楽音制御パラメ
ータとしては音量，音色，ピッチなど各種のものがある
が、本実施例では楽音制御パラメータを音量パラメータ
として説明する。

第４図は前記ROM17,RAM18の概略の構成を示している。
先ずROM17にはシステムプログラム（M1），音色データ
（M2）が記憶されており、RAM18には音色データレジス
タM3,キーコードレジスタM4,イニシャル強度レジスタM
5,キーオンフラグ6,キッタッチフラグM7,および音量デ
ータレジスタM8の各エリアが設定されている。音色デー
タレジスタM3は、スイッチによって選択された音色デー
タをROM17（M2）から読みだして音源回路15に即座に送
信可能な状態にしておくためのメモリエリアである。キ
ーオンフラグM6はキーオンされているか否かを記憶する
ためのフラグである。キーコードレジスタM4,イニシャ
ル強度レジスタM5はキーオン時に検出したキーコード，
イニシャル強度を記憶するレジスタである。このレジス
タの内容は音色データとともに音源回路15に送信され
る。キータッチフラグM7は、キータッチ時に発生するデ
ータ（キータッチデータ）KX,KYを検出したときにセッ
トされるフラグである。音量データレジスタはキータッ
チデータKX,KYの大きさに対応したデータを音量データ
として記憶する。なお、KX,KYのそれぞれのデータに対
応する音量データについては図外のテーブルに設定され
ている。

第５図は前記CPU10の動作を示すフローチャートであ
る。同図（Ａ）はメインルーチン，（Ｂ）〜（Ｅ）はサ
ブルーチンである。

先ず同図（Ａ）において、この電子鍵盤楽器の電源がオ
ンされると、各レジスタをリセットするなどのイニシャ
ル処理が実行される（n1）。この処理によって演奏可能
となり音色スイッチ処理データ（n2），キー処理動作
（n3），キータッチセンサ処理動作（n4）が繰り返し実
行される。各動作（サブルーチン）では、キーやスイッ
チのオン・オフイベントを検出したとき、対応する動作
が行われる。同図（Ｂ）は音色スイッチ処理動作を示す
フローチャートである。音色スイッチが押下されるとこ
の動作がスタートし、押下された音色スイッチに対応す
る音色データをROM17の音色データ記憶エリアM2から読
みだして（n5）、音色データレジスタM3に設定する（n
6）。この動作ののちリターンする。

同図（Ｃ）はキーオンイベント処理ルーチンである。キ
ーオンイベントがあるとこの動作が実行される。先ず、
n7でオンされたキーのキーコードとそのイニシャル強度
を検出してキーコードレジスタM4,イニシャル強度レジ
スタM5に記憶する。なお、この段階では、後述のように
キーオンイベントが発生する前にキータッチイベントが
発生している（キータッチフラグFKT1がセットされてい
る。）ために、音量データ（M8）がすでに設定されてい
る。そして、これらの音量データを音色データなどとと
もに音源回路15に対して送信する（n8）。キーオンフラ
グM6をセットして（n9）リターンする。

同図（Ｄ）はキーオフイベント処理ルーチンである。キ
ーオフイベントを検出すると、先ずキーフラグM6および
キータッチフラグM7をリセットし、音源回路15にキーオ
フデータを送信して（n11）、リターンする。

同図（Ｅ）はキータッチイベント処理ルーチンである。
キータッチイベントは、鍵盤上のいずれかのキーに演奏
者の指が接触したときに発生する。このキータッチイベ
ントが発生すると、タッチされたキーのキーコードKCお
よびキータッチデータKX,KYのデータが発生し、それに
よってフラグFKT1がセットする（n14）。また図外のテ
ーブルからデータKX,KYに対応する音量データを検索し
てM8にセットする（n15）。そして、n15でセットされた
音量データは第４図（Ｃ）のn8において音色データなど
とともに音源回路に対して送信される。

以上の動作によって、演奏者は押鍵しようとするキーの
表面に指を接触させるだけでそのキーに対応した音量デ
ータを決めることができる。そのデータのパラメータ量
（音量の大きさ）は指の先端の接触位置で決まる。従っ
て、例えば、キーの押圧位置が後部になればなるほど予
め定めた一定値に対しての音量が大きくなるようにして
おけば、また、キーの押圧位置が中心位置よりずれた分
だけ予め定めた一定値に対しての音量が小さくなるよう
にしておけば、演奏中にある音高に対して音量を大きく
したい場合に、他のスイッチ類を操作しなくても簡単に
対応することができる。

さらに、本実施例ではＸ方向とＹ方向の座標値をそれぞ
れ取り出しているために、Ｘ方向のデータによって音量
をコントロールできるようにし、Ｙ方向のデータによっ
て他の楽音制御パラメータ、例えばピッチをコントロー
ルすることも可能である。

お（ｈ）考案の効果以上のようにこの考案によれば、２枚の抵抗体シートと
１枚の導電シートとを組み合わせることによって簡単に
キー表面の指の接触位置を検出することができ、この接
触センサを使用することによって１音１音に対する微妙
な音楽的な表情をつけることが可能になり、しかもその
ための操作は押鍵時に同時に行うことができるため、極
めて容易な操作で表現力を高めることができる。また、
キー表面のどの位置を押圧してもその接触状態を検出で
きるために他の接触センサに比較して楽音制御パラメー
タの設定が容易になる利点がある。また、キーオン検出
回路の作動前後において、接触センサにより、例えばキ
ーオン前，キーオフ後の指の動きによるアタック（楽音
の立ち上がり）やリリース（余韻）を検出できるなど、
キーオン前後の演奏者の指の動きを検出できるようにな
るために、この検出データを利用することによって演奏
者の意図を十分に反映した楽音の発生が可能になる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図（Ａ），（Ｂ）はこの考案の実施例であ
る電子鍵盤楽器の鍵盤の縦断面図，抵抗体シート平面図
を示している。第３図は同電子鍵盤楽器の制御部のブロ
ック図、第４図は同電子鍵盤楽器のメモリの一部構成
図、第５図（Ａ）〜（Ｅ）は同電子鍵盤楽器のCPUの動
作を示すフローチャートである。 16……キータッチ検出回路、20……キーベース、21……
下抵抗体シート、22……導電性シート、23……上抵抗体
シート、KX,KY……キータッチ検出データ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベースキーの上面に下抵抗体シート、導電
シート、上抵抗体シートをスペーサを挟んで設けるとと
もに、上下抵抗体シートの各々のシートに直交する方向
の電圧勾配を形成する手段と、キー押圧時の前記導電シ
ートの電圧を楽音制御パラメータ設定値として検出する
検出手段とを備えてなる電子鍵盤楽器。