JPH08286665A

JPH08286665A - 電子鍵盤楽器

Info

Publication number: JPH08286665A
Application number: JP7089671A
Authority: JP
Inventors: Junichi Mishima; 順一三島; Satoshi Suzuki; 敏鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】電子鍵盤楽器において、演奏者の意思に則した
ビブラート等の効果制御を行う。【構成】押鍵態様（奏法）を検出し、奏法結果に基づい
てビブラート等の効果制御を有効にしたり無効にしたり
する。実施例では接点時間差から算出されるイニシャル
タッチと押鍵後に鍵下部で押圧するアフタデータの最初
の極大値とでプロットされる出力値（ＡＤ）例えばＬ，
Ｒセンサの和分値ＳＳＡが判定基準値ＴＨ＝ａ×ＩＴ＋
ｂを越えた場合（ａ，ｂは所定値、ＩＴはイニシャルタ
ッチ）は押し弾きの奏法と判定してビブラートの効果制
御を可能にする。出力値（ＡＤ）が判定基準値ＴＨを越
えなければ標準弾きの奏法と判定してビブラートの効果
制御を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍵盤演奏で押鍵直後に
行われる鍵のタッチ操作に応じて楽音の効果制御をする
ようにした電子鍵盤楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子鍵盤楽器において、楽曲を奏
でながら楽曲にさらに表情をつけることができるように
した技術として、鍵の押圧力等を検出するアフタセンサ
を用いこのセンサ出力に応じて例えばビブラート等の効
果を楽音に付与するものなどがある。このアフタセンサ
は、近年までは全鍵共通の一つのセンサを用いるのが主
流であったが、各鍵に独立して種々の表情が付けられる
ように各鍵毎にアフタセンサを設ける技術がある（例え
ば特開平４−１４６４９３号公報）。なお、この技術で
は例えばビブラート制御に使用すると、圧力を増せばビ
ブラートが深くなり、左右動の動かす速さがビブラート
の速さになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、全鍵共
通のセンサを用いたものでも、各鍵毎にセンサを設けた
ものでも、跳躍が多くある曲では演奏中に鍵あるいはキ
ーボード全体が不用意に振れるので、効果制御をしたく
ないところでも効果制御がかかってしまうことがあると
いう問題がある。

【０００４】本発明は、演奏者の意思に則した効果制御
が行える電子鍵盤楽器を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電子鍵盤楽器
は、複数の鍵の各押下操作により各鍵に対応した音高の
楽音を発生するとともに、鍵のタッチ操作に応じて楽音
の効果制御を行うようにした電子鍵盤楽器において、前
記鍵を押下操作する奏法様式を検出する奏法検出手段を
備え、前記奏法検出手段で検出された奏法様式に応じ
て、前記鍵のタッチ操作で行われる前記各鍵対応の音高
を有する楽音の効果制御を禁止または可能にするように
したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の電子鍵盤楽器は、複数の鍵の各押下操
作により各鍵に対応した楽音を発生するとともに、鍵の
タッチ操作に応じて楽音の効果制御を行い、このとき奏
法検出手段で検出された奏法様式に応じて、さらなる鍵
のタッチ操作を有効にするか無効にするかを判別し、こ
れによって楽音の効果制御を禁止または可能にする。

【０００７】ところで、ピアノ演奏時の奏法には、鍵か
ら指を所定距離離して打鍵して弾く標準的な奏法（以
後、「標準弾き」という。）や、鍵に指を添えて鍵を押
すように弾くいわゆる「押し引き」という奏法がある。
この「押し弾き」は例えばＰ奏法（「Ｐ奏法」の“Ｐ”
は強弱記号の「ピアノ」の意味であり、以下同様に表記
する。）においてはテンポの遅い曲（あるいはテンポが
遅い部分）でテヌート奏法として繊細なコントロールを
行い易い反面、Ｐ以上特にｆｆ（フォルテッシモ）等の
強いタッチはこの奏法の方がより強いタッチが表現でき
るといわれている。

【０００８】一方、「標準弾き」はスタッカート的な奏
法を含むのでテンポの速い曲（あるいはテンポが速い部
分）を演奏するのに適しているが、話を電子楽器に移し
た場合、鍵の左右動でビブラート等の効果制御ができる
従来の電子楽器ではこのようなスタッカート的な奏法
（特に跳躍部分の演奏）で不用意に効果制御がかかり易
かった。

【０００９】そこで、このような奏法の違いに応じて効
果制御の禁止または可能を制御すると、演奏者は奏法に
注意するだけで演奏者の意思に則した効果制御が行え
る。ところが、従来技術において、有効な奏法判別が精
度よく行える技術が確立していなかったが、最近、本出
願人において有効な奏法判別技術を確立したのにともな
い、本発明が有効になった。

【００１０】本発明の電子鍵盤楽器の他の実施態様とし
て好ましいものは、前記奏法検出手段が、前記効果制御
で楽音に変化を付けるための効果制御用センサであって
押圧力に応じた出力を発生するとともに鍵下のセンサ押
圧部で押鍵終了位置近傍で押圧力が加わる効果制御用セ
ンサいわゆるアフタタッチセンサと、前記鍵のイニシャ
ルタッチを検出するイニシャルタッチ検出手段と、上記
効果制御用センサのセンサ出力と上記イニシャルタッチ
検出手段で検出されたイニシャルタッチとに応じて前奏
法様式を検出する検出手段とで構成されていることを特
徴とする請求項１記載の電子鍵盤楽器である。

【００１１】また、本発明の電子鍵盤楽器の実施態様と
して好ましいものは、効果制御用センサが鍵押下方向に
対して直角な方向に１鍵に対し２個並設されていること
を特徴とするものである。この特徴により鍵タッチ操作
で楽音の効果制御をするに際し、鍵表面を指変化圧操作
するだけで、きめ細かな制御が可能となる。

【００１２】さらに、本発明の電子鍵盤楽器の実施態様
として好ましいものは、前記奏法検出手段が、前記効果
制御で楽音に変化を付けるための効果制御用センサであ
って押圧力に応じた出力を行うとともに各鍵につき少な
くとも２個を鍵下のセンサ押圧部に対応させて鍵押下方
向に対して直角な方向に設けられた効果制御用センサ
と、上記２個の効果制御用センサのセンサ出力のいずれ
か一方値が予め設定された閾値を越えたか否かに基づい
て前奏法様式を検出する検出手段とで構成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の電子鍵盤楽器である。

【００１３】

【実施例】図７は本発明実施例の電子鍵盤楽器における
鍵盤装置の断面図であり、図に向かって左側を演奏者側
として図示したものである。楽器本体に固定された底板
１の手前側（図７の左側）には前面カバー２が取り付け
られ、底板１の奥側には図示しないパネル面で覆われる
フレーム３が立設されている。また、底板１上にはフレ
ーム３と支柱４とで支えられた支持台５が配設されてい
る。

【００１４】支持台５には白鍵６と黒鍵７が奥側端部の
鍵支持部８にそれぞれ支持されており、白鍵６と黒鍵７
はそれぞれ鍵支持部８を軸にして図７の矢印および
のように回動自在になっている。白鍵６の下にはハンマ
支持部９で支持された白鍵用ハンマアーム１１が、ま
た、黒鍵７の下にはハンマ支持部９で支持された黒鍵用
ハンマアーム１２がそれぞれ並設されており、白鍵用ハ
ンマアーム１１と黒鍵用ハンマアーム１２はそれぞれハ
ンマ支持部９を軸にして白鍵６および黒鍵７と同様に回
動自在になっている。

【００１５】底板１上の白鍵６の先端側下部には白鍵６
の先端部を内側からガイドする白鍵用キーガイド１３が
立設されるとともに、支持台５上の黒鍵７の先端側下部
には黒鍵７の先端部を内側からガイドする黒鍵用キーガ
イド１４が立設されている。白鍵用キーガイド１３の近
傍に白鍵用の上限ストッパ１５と下限ストッパ１６が設
けられ、支持台５の端部裏面には黒鍵およびハンマ用の
上限ストッパ１７が取り付けられている。また、支持台
５の端部の上面（黒鍵用キーガイド１４の前部）には、
白鍵６および黒鍵７の左右方向（鍵の並び方向）への振
れを検出するためのアフタコントロールセンサユニット
１８が配設されている。

【００１６】白鍵６は先端部近傍から下方に延びるＬ型
のストッパ片６ａを備えており、このストッパ片６ａの
先端と白鍵６の先端との間に上限ストッパ１５および下
限ストッパ１６が配置されている。そして、白鍵６の先
端下面が下限ストッパ１６に当接して下への回動が規制
されるとともに、ストッパ片６ａの先端上面が上限スト
ッパ１５に当接して上への回動が規制され、白鍵６は図
７の実線で示した位置と二点鎖線で示した位置の範囲内
に回動範囲が規制される。

【００１７】同様に、黒鍵７も先端部近傍から下方に延
びるＬ型のストッパ片７ａを備えており、このストッパ
片７ａに対向して支持台５の下面に上限ストッパ１７
が、支持台５の上面にアフタコントロールセンサユニッ
ト１８が配置されている。そして、黒鍵７の先端下面７
ｂがアフタコントロールセンサユニット１８に当接して
下への回動が規制されるとともに、ストッパ片７ａの先
端上面が上限ストッパ１７に当接して上への回動が規制
され、黒鍵７は図７の実線で示した位置と二点鎖線で示
した位置の範囲内に回動範囲が規制される。

【００１８】また、白鍵用ハンマアーム１１および黒鍵
用ハンマアーム１２の先端部の下方には、ハンマ用の下
限ストッパ１９が配設されており、白鍵用ハンマアーム
１１および黒鍵用ハンマアーム１２は、この下限ストッ
パ１９と上限ストッパ１７との範囲内に回動範囲が規制
される。

【００１９】鍵支持部８とハンマ支持部９との間には、
各鍵に対応する復帰用バネ２１が配設されている。な
お、図７では復帰用バネ２１は黒鍵７および黒鍵用ハン
マアーム１２について図示してあり、この復帰用バネ２
１は一方がアーム１２の点Ｐ１に他方が黒鍵７の点Ｐ２
に付勢されて設けられ、主にＰ１側を時計方向に回転さ
せる弾性力（回転ベクトル）により黒鍵７は上に回動す
るように付勢されている。

【００２０】なお、図には現れていないが、白鍵６およ
び白鍵用ハンマアーム１１についても同様の復帰用バネ
によってそれぞれ上に回動するように付勢されている。

【００２１】黒鍵７の側面には係合部７ｃが形成される
とともに、黒鍵用ハンマアーム１２の側面には突起部１
２ａが形成されており、黒鍵７を押鍵すると係合部７ｃ
で黒鍵用ハンマアーム１２の突起部１２ａを押下するの
で黒鍵用ハンマアーム１２は黒鍵７と共動して押し下げ
られる。なお、白鍵６と白鍵用ハンマアーム１１も同様
の構成になっており、白鍵６を押鍵すると白鍵用ハンマ
アーム１１は白鍵６と共動して押し下げられる。このよ
うに、白鍵６とともに共動する白鍵用ハンマアーム１１
および黒鍵７とともに共動する黒鍵用ハンマアーム１２
はそれぞれ質量体として作用し、アコースティックピア
ノの鍵のタッチをシミュレートしたものとなっている。

【００２２】ハンマ支持部９よりも手前側で支持台５の
裏面近傍には、樹脂の２色押出成形にて形成され、一対
の平行な弾性パイプと接点とで構成された時間差スイッ
チである２メークのイニシャルタッチセンサ２２が配設
されており、このイニシャルタッチセンサ２２は、黒鍵
用ハンマアーム１２に取り付けられたアクチュエータ２
３によって第１メークスイッチ２２ａと第２メークスイ
ッチ２２ｂがオンオフする。なお、図ではイニシャルタ
ッチセンサ２２およびアクチュエータ２３は黒鍵用ハン
マアーム１２について示してあるが、白鍵用ハンマアー
ム１１についても同様にイニシャルタッチセンサとアク
チュエータが配設されている。また、図７ではアクチュ
エータ２３は押鍵状態、イニシャルタッチセンサ２２は
非押鍵状態を示している。

【００２３】図１１はアクチュエータ２３とイニシャル
タッチセンサ２２の動作を説明する図であり、図１１
(A) は非押鍵時、図１１(B) は押鍵時を示している。ア
クチュエータ２３は第１メークスイッチ２２ａと第２メ
ークスイッチ２２ｂに対応する押圧部２３ａ，２３ｂを
備えている。そして、第２メークスイッチ２２ｂおよび
第１メークスイッチ２２ａは、押圧部２３ｂおよび押圧
部２３ａでそれぞれ押されると時間差を有してａ，ｂの
順にオンとなり、押圧部２３ｂおよび押圧部２３ａが離
れると時間差を有してｂ，ａの順にそれぞれオフとな
る。

【００２４】そして、第２メークスイッチ２２ｂのオン
をキーオンと判定し、第１メークスイッチ２２ａ（第２
メークスイッチ２２ｂでも可）のオフをキーオフと判定
する。なお、第１メークスイッチ２２ａのオンから第２
メークスイッチ２２ｂのオンまでの時間情報が押鍵速度
すなわちイニシャルタッチのデータとして用いられる。

【００２５】図７に示したように、支持台５の下方には
アフタタッチセンサ２４が配設されており、黒鍵用ハン
マアーム１２および白鍵用ハンマアーム１１が押下され
るとアフタタッチセンサ２４で押圧力が検出され、この
押圧力の情報がアフタタッチの制御に用いられる。

【００２６】白鍵６のアフタコントロールセンサユニッ
ト１８に対応する位置には白鍵用押圧部６ｂが形成さ
れ、黒鍵７のアフタコントロールセンサユニット１８に
対応する位置には黒鍵用押圧部７ｂが形成されている。
この白鍵用押圧部６ｂは白鍵６が押鍵されたときに、ま
た、黒鍵用押圧部７ｂは黒鍵７が押鍵されたときに、そ
れぞれアフタコントロールセンサユニット１８に当接
し、さらに、各鍵を押圧することによりアフタコントロ
ールセンサユニット１８に押圧力を加える。なお、上限
ストッパ１５，１７、下限ストッパ１６はフェルトで形
成されており、白鍵６が押下されて下限ストッパ１６に
当接してもこの白鍵６でアフタコントロールセンサユニ
ット１８を押圧できるようになっている。

【００２７】図８はアフタコントロールセンサユニット
１８の拡大断面図である。このアフタコントロールセン
サユニット１８は、フェルト製のダンパー１８１、ダン
パー１８１の下層に配設されたゴム製のパッド１８２お
よびセンサ部１８３で構成されており、パッド１８２に
は、センサ部１８３側にやや突状に形成した押圧部１８
２ａが形成されている。

【００２８】また、センサ部１８３は、基板１８３ａ上
に電極１８３ｂとスペーサ１８３ｃを形成するととも
に、フレキシブル膜１８３ｄに感圧インク層１８３ｅと
スペーサ１８３ｆを形成したもので、スペーサ１８３
ｃ，１８３ｆを突き合わせて電極１８３ｂに対向してこ
の電極１８３ｂの上部に僅かに間隙を隔てて感圧インク
層１８３ｅを配設したものである。なお、電極１８３ｂ
も感圧インク層の電極としてもよい。また、電極１８３
ｂおよび感圧インク層１８３ｅ以外の部分にはレジスト
が形成されており、このレジストを形成する同一工程で
スペーサ１８３ｃ，１８３ｆを形成するようにしてい
る。

【００２９】以上の構成により、白鍵６または黒鍵７が
押下されるとダンパー１８１で衝撃が吸収されるととも
に押圧力がパッド１８２に加えられ、パッド１８２の押
圧部１８２ａがセンサ部１８３の感圧インク層１８３ｅ
に押圧されて、感圧インク層１８３ｅが電極１８３ｂに
押圧される。そして、この押圧力に応じて感圧インク層
１８３ｅの導電性が著しくなりその抵抗値を減少させ
る。

【００３０】図９はセンサ部１８３の電極１８３ｂと感
圧インク層１８３ｅの部分の平面図であり、感圧インク
層１８３ｅ、白鍵６および黒鍵７は想像線（二点鎖線）
で示してある。アフタコントロールセンサユニット１８
は、白鍵６および黒鍵７の下に黒鍵７の先端と白鍵６の
幅広部基端部とを中心として鍵の並ぶ方向に敷設された
ものであり、電極１８３ｂは、白鍵６および黒鍵７の各
鍵の左右端の直下に各鍵毎に一対づつ形成されている。
また、各電極１８３ｂに対向するように感圧インク層１
８３ｅが形成されている。

【００３１】以上のように、電極１８３ｂと感圧インク
層１８３ｅは各鍵に対して左右一対づつ配設された効果
制御用センサとしての感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒを
構成しており、この感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒは、
図示しないスキャン回路から所定電圧が印加されると感
圧インク層１８３ｅの抵抗値に応じて各押圧力に対応す
る信号を出力する。また、各感圧センサ１８３Ｌ，１８
３Ｒは鍵押下方向に対して直角な方向（この実施例では
鍵の長さ方向に対しても直角な方向）に設けられてい
る。すなわち、該センサ対は鍵並び方向に連設されてい
る。

【００３２】各感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒは同一鍵
のものを一組にして各鍵について一組ずつスキャン回路
によってスキャンされる。図１０は任意の鍵に対応する
一組の感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒがスキャン回路に
よって選択された状態に相当する等価回路を示す回路図
である。感圧センサ１８３Ｌの出力はアンプ２０１で増
幅された後、差分値演算回路２０２で感圧センサ１８３
Ｒの出力との差がとられて差分信号として出力される。

【００３３】また、和分値演算回路２０３で感圧センサ
１８３Ｌおよび１８３Ｒの和がとられて和分信号として
出力され、さらに、各感圧センサン１８３Ｌ，１８３Ｒ
の出力値が出力される。

【００３４】上記差分信号の絶対値は、押鍵して指を振
らしたときの鍵の左右端部の押圧力の差に相当し、この
差分信号の絶対値が大きいときは指の傾き（鍵の各セン
サ押圧部が各センサに及ぼす力のアンバランス）が大き
いときであり、差分信号の絶対値が小さいときは指の傾
きが小さいときである。そして、この差分信号の変化の
周期に基づいてビブラートの効果制御を行う。

【００３５】なお、この実施例では、各鍵に対応する一
対の感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒの出力信号の差分値
からこの一対の感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒの差の基
準値を求め、この基準値を更新設定しながら出力信号の
差分値の基準値からの偏差を求め、この偏差をビブラー
ト制御のセントずれのデータ（ピッチのずれ分）とす
る。これにより、感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒのバラ
ツキを補正してビブラートの効果制御を行うことができ
る。

【００３６】ここで、白鍵６を奏法様式を変えて押鍵し
たときのイニシャルタッチと感圧センサの出力値の関係
を測定すると図２のようになることが判明した。横軸は
図７におけるイニシャルタッチセンサ２２の各接点が押
鍵にてメークする時間差から算出される押鍵速度を表し
ており、縦軸は感圧センサ（１８３Ｌ，１８３Ｒ）のい
ずれか一方または両方の和分出力値をｐｐからｆｆまで
にリニア変換（正比例させて変換）したものである。ま
た、図２に表れた各ドットは被験者が各奏法を意識して
図７の鍵盤装置を押下した場合のイニシャルタッチと感
圧センサとの両出力を２次元で１ドットとしてプロット
したものである。

【００３７】すなわち、図２は押し弾き（テヌート奏
法）と標準弾きとについて測定を行ったものであり、イ
ニシャルタッチを固定した場合の２異種奏法での感圧セ
ンサの出力値にかなりのレベル差が生じたことを示して
いる。つまり、イニシャルタッチ（Ｔｏｕｃｈ）の値が
同じでも押し弾きの方が標準弾きよりも感圧センサの出
力値（ＡＤ）が大きくなっていることが判る。そこで、
感圧センサの出力値（ＡＤ）に対してＩＴの関数である
所定の判定基準値ＴＨ（閾値）を設定すると、出力値
（ＡＤ）がこの判定基準値ＴＨを越えた場合に押し弾き
として検出し、越えなかった場合に標準弾きとして検出
することができる。上記関数は、例えばＴＨ＝ａ×ＩＴ
＋ｂ（ａは横軸値に対する縦軸値の値（傾き）を表す定
数，ｂは定数であって、実験データから求められる。）
である。

【００３８】そして、押し弾きの場合にはビブラートの
効果制御を可能とし、標準弾きの場合はビブラートの効
果制御を禁止する。このようにすると、押し弾きでは効
果制御が可能となり、逆に標準弾きでは効果制御が不可
となる。したがって、押し弾きで演奏しているときはビ
ブラートをかけることができ、かつ、標準弾きのときに
不用意にビブラートがかかることがない。

【００３９】図１は本発明実施例の電子鍵盤楽器の要部
を示すブロック図であり、ＣＰＵ１０には、システムバ
ス（データバス，アドレスバス，コントロールバス）を
介してワーキングＲＡＭ２０、プログラムＲＯＭ３０、
割込信号発生回路４０、操作パネル５０、感圧センサ群
１８３Ｌ，１８３Ｒに対するスキャン回路６０、イニシ
ャルタッチ群２２に対するスキャン回路７０および制御
回路８０ａを含む楽音発生回路８０が接続されている。

【００４０】ＣＰＵ１０、ワーキングＲＡＭ２０および
プログラムＲＯＭ３０はマイクロコンピュータを構成し
ており、ＣＰＵ１０はプログラムＲＯＭ３０に格納され
ている制御プログラムに基づいてワーキングＲＡＭ２０
のワーキングエリアを使用して楽器全体の制御を行う。

【００４１】割込信号発生回路４０は、この実施例では
１μｓ周期の割込信号TINT１と２ｍｓ周期の割込信号TI
NT２をそれぞれ発生する回路であり、ＣＰＵ１０は、割
込信号TINT１による割込処理でイニシャルタッチセンサ
群２２におけるオン／オフイベントの発生時刻などの時
間を管理するための時刻をカウントし、割込信号TINT２
による割込処理でスキャン回路６０を介して感圧センサ
群１８３Ｌ，１８３Ｒを走査してその検出信号に基づく
効果制御の処理を行う。

【００４２】操作パネル５０は音色を選択するための音
色スイッチ等の各種操作スイッチを備えたものであり、
ビブラート深さを変更設定するアップダウンスイッチ等
のこれに属する。ＣＰＵ１０はこの操作パネル５０とイ
ニシャルタッチセンサ群２２を制御プログラムのメイン
ルーチンのループで走査し、操作パネル５０における操
作イベント、イニシャルタッチ群２２におけるオン／オ
フイベントを検出して各イベントに応じた処理を行う。

【００４３】楽音発生回路８０は、制御回路８０ａと音
源（ＴＧ）８０ｂを備えており、制御回路８０ａはＣＰ
Ｕ１０から供給されるキーコードとビブラートにおける
ピッチの変化を示す効果制御データとを基に演算を行っ
てピッチ指示データとしての音高データを生成し、音源
８０ｂに出力する。また、制御回路８０ａは操作パネル
５０で設定された音色データに基づいて複数のパラメー
タを変更設定する。さらに、押鍵時のイニシャルタッチ
センサ，感圧センサのデータからＣＰＵ１０により算出
された奏法決定データB(k)が入力されることにより、こ
のデータに応じてビブラート等の効果制御を禁止または
有効にするかどうかも制御回路８０ａにより制御され
る。そして、音源８０ｂは制御回路８０ａから出力され
るデータに基づいて楽音信号を発生し、この楽音信号は
Ｄ／Ａ変換器９０でアナルグ信号に変換され、サウンド
システム１００で増幅されて楽音として発生される。

【００４４】図３は制御プログラムのメインルーチンの
フローチャート、図４は時刻をカウントする割込処理ル
ーチンのフローチャート、図５は効果制御を行う割込処
理ルーチンのフローチャートであり、各フローチャート
に基づいて実施例の動作を説明する。なお、以下の説明
および各フローチャートにおいて、制御に用いられる各
レジスタおよびフラグを下記のラベルで表記し、それら
の記憶内容は特に断らない限り同一のラベルで表す。

【００４５】T ：時刻をカウントするレジスタ k ：１番から８８番までの各鍵の鍵番号を格納するレジ
スタ KC：イベントの有った鍵のキーコードを格納するレジス
タ IT(k) ：鍵番号k についての接点時間差スイッチ（イニ
シャルタッチセンサ）の各スイッチメイク時間間隔から
算出されるイニシャルタッチデータを格納するレジスタ SL(k) ：鍵番号k についての左側の感圧センサ１８３Ｌ
の出力値を格納するレジスタ SR(k) ：鍵番号k についての右側の感圧センサ１８３Ｒ
の出力値を格納するレジスタ SDI(k)：鍵番号k についての感圧センサ１８３Ｌ，１８
３Ｒの差分値を格納するレジスタ SSA(k)：鍵番号k についての感圧センサ１８３Ｌ，１８
３Ｒの和分値を格納するレジスタ A(k)：和分値SSA(k)についての極大値検出を示すフラグ B(k)：鍵番号k についての効果制御を有効とするか無効
（禁止）とするかを判別するフラグ SSa(K)：和分値SSA(k)の前の極大値を退避するレジスタ TH(k) ：鍵番号k についてのイニシャルタッチを関数と
する変数であって、TH(k) ＝ａ×IT(k) ＋ｂで表され
る。ａ，ｂは定数。 SDIREF(k) ：差分値SDI(k)に対する基準値を格納するレ
ジスタ SDITRM(k) ：基準値SDIREF(k) に対する差分値SDI(k)の
偏差（感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒのバラツキを補正
した差分値）を格納するレジスタ

【００４６】電源の投入によって図３のメインルーチン
の処理を開始すると、ステップＳ１で各レジスタのリセ
ット等の初期設定を行い、ステップＳ２で鍵盤のイニシ
ャルタッチ処理および／またはキーオフ処理を行う。す
なわち、全鍵のイニシャルタッチセンサ２２の第１メー
クスイッチ２２ａおよび第２メークスイッチ２２ｂをス
キャンし、オン／オフイベントのある鍵のキーコードKC
と、第１メークスイッチ２２ａのオン／オフ（１Ｍ／１
Ｒ）および第２メークスイッチ２２ｂのオン／オフ（２
Ｍ／２Ｒ）の種別と各イベントの発生時刻T とをバッフ
ァレジスタに一時取り込んだ後、２Ｍ（第２メークスイ
ッチ２２ｂのオンイベント）発生時に１ＭのＴ，２Ｍの
Ｔから各鍵のイニシャルタッチデータIT（時間の逆数
値）を算出し、バッファレジスタ中にあるキーデータの
セット（KC，IT，KON ）を楽音発生回路８０に送出する
とともに、１Ｒ（第１メークスイッチ２２ａのオフイベ
ント）発生時にレジスタ中にあるキーデータのセット
（KC，KOF ）を楽音発生回路８０に送出し、各レジスタ
（KC，IT，KOF ）をクリアする。

【００４７】ステップＳ２で処理が終了すると、ステッ
プＳ３でその他の処理を行い、例えば、操作パネルの音
色スイッチ等がオンされたらどの音色の音色スイッチが
押されたかを示す種別信号を楽音発生回路８０に送出し
て音色を設定変更する。また、他の操作スイッチが操作
されたその操作に応じた処理を行う。なお、この操作パ
ネルの処理で、アップダウンスイッチ等の操作に応じて
ビブラート深さの最大値の設定等を行い、このビブラー
ト深さの最大値に応じて楽音発生回路８０に出力する効
果制御データに重みをつけるようにするとよい。これら
のその他の処理が終了するとステップＳ２に戻る。

【００４８】以上、ステップＳ２の処理により、楽音発
生回路８０は設定された音色で、押鍵された鍵に対応す
る音高の楽音信号を発生して発音処理を行うとともに、
離鍵された鍵に対応する楽音信号を停止して消音処理を
行う。

【００４９】図４の割込み処理は割込信号発生回路４０
からの割込信号TINT１により１μｓ周期で起動され、先
ず、ステップＳ１１で時刻をカウントするレジスタT の
内容をインクリメントし、ステップＳ１２でレジスタT
の記憶内容が所定値に達しているか否かを判定し、所定
値に達していなければ元のルーチンに復帰し、所定値に
達していればステップＳ１３でレジスタT を“０”にリ
セットして元のルーチンに復帰する。

【００５０】図５の割込み処理は割込信号発生回路４０
からの割込信号TINT２により２ｍｓ周期で起動され、ス
テップＳ２１での鍵番号k のインクリメントが行われ、
ステップＳ２４以降の処理が全鍵８８鍵分行われるとス
テップＳ２２の判定処理においてk が８８を越えるので
ステップＳ２３によりk をリセット処理し、元のルーチ
ンに復帰する。k が小さい間は、ステップＳ２４にてk
＝1 の鍵から順にイニシャルタッチIT(k) が存在するか
どうかを判定し、存在するときのみステップＳ２５以降
の処理を行う。

【００５１】すなわち、イニシャルタッチデータが、各
鍵につき存在しているかの判定を行い、該データがゼロ
であればその鍵をステップＳ２１，Ｓ２２を介してスキ
ップし、該データの存在を検知すると次のステップＳ２
５に進む。

【００５２】ステップＳ２５では、現在の鍵番号k に対
応する感圧センサ１８３Ｌの出力値をレジスタSL(k) に
取り込むとともに感圧センサ１８３Ｒの出力値をレジス
タSR(k) に取り込む。また、ステップＳ２６で現在の鍵
番号k に対応する感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒの差分
値をレジスタSDI(k)に取り込み、さらに、ステップＳ２
７で、現在の鍵番号k に対応する感圧センサ１８３Ｌ，
１８３Ｒの和分値をレジスタSSA(k)に取り込みステップ
Ｓ２８に進む。

【００５３】ステップＳ２８では、感圧センサ１８３Ｌ
の出力値SL(k) の絶対値または感圧センサ１８３Ｒの出
力値SR(k) の絶対値が所定値を越えているか否かを判定
する。この判定は感圧センサに力が加えられているか否
かを判定するものである。

【００５４】ステップＳ２８で絶対値“｜SL(k) ｜”お
よび絶対値“｜SR(k) ｜”のどちらも所定値を越えてい
なければステップＳ２９に進み、ステップＳ２９で極大
値が検出されていないことを示すフラグA(k)を“０”
に，効果制御有効フラグB(k)を“０”にしてステップＳ
２１に戻る。このA(k)フラグは感圧センサ非押圧状態で
あることも同時に示している。すなわち、感圧センサ非
押圧状態では効果制御を禁止している。

【００５５】感圧センサが押圧されるとステップＳ２０
１で和分値SSA(k)が極大値であるか否かを判定し、極大
値であればステップＳ２０２に進み、極大値でなければ
ステップＳ２１０に進む。

【００５６】ステップＳ２０２では極大値が検出された
のでフラグA(k)を“１”にし、ステップＳ２０３で和分
値SSA(k)が前回極大値と判定された和分値SSa(k)（初回
は“０”）より大きいか否かを判定し、大きくなければ
ステップＳ２１０に進み、大きければ、ステップＳ２０
４でレジスタSSa(k)の内容を和分値SSA(k)で書き換え、
ステップＳ２０５でそのときの差分値SDI(k)を基準値と
してレジスタSDIREF(k) に格納してステップＳ２０６に
進む。

【００５７】ステップＳ２０６では感圧センサの和分値
SSA(k)が、押鍵初期時の最初の極大値を向かえたか否か
が判定され、向かえていなければステップＳ２１０に進
む。和分値SSA(k)がが最初の極大値になると判定基準値
TH(k) の計算がステップＳ２０７でTH(k) ＝ａ×IT(k)
＋ｂの計算式にて計算される。その結果ステップＳ２０
８で和分値SSA(k)が該TH(k) の値より小さければ、標準
奏法と判定され、大きければ押し弾き奏法と判定され、
ステップＳ２０９にて押し弾き奏法であったことを示す
フラグB(k)を“１”とする。そして、このデータを楽音
発生回路の制御回路８０ａに送る。ステップＳ２０８の
判定においてSSA(k)の代わりにＬ，Ｒ感圧センサのいず
れかの出力値であってもよい。

【００５８】なお、この実施例では、以上のステップＳ
２０２〜ステップＳ２０５の処理により、検出される和
分値SSA(k)の極大値が最大値となったときの差分値SDI
(k)が基準値としてレジスタSDIREF(k) に格納され、ス
テップＳ２１１以降で、この基準値SDIREF(k) を基に差
分値SDI(k)を補正してビブラート制御のセントずれのデ
ータが生成される。

【００５９】ステップＳ２１０では、フラグ A(k) が
“１”であるか否かを判定し、このフラグ A(k) が
“１”でなければ和分値SSA(k)の極大値が検出されてい
ないので、ステップＳ２１に戻り、フラグ A(k) が
“１”であれば和分値SSA(k)の極大値が検出された後で
基準値SDIREF(k) が設定されているので、ステップＳ２
１１に進む。

【００６０】そして、ステップＳ２１１では、現在の差
分値SDI(k)と基準値SDIREF(k) との差分の絶対値が所定
値より大きいか否かを判定し、大きくなければ和分値が
極大値をとったときの差分値と現在の差分値があまり変
化していない、すなわち左右に鍵が振られていないこと
を意味するので差分値データはそのままにして、ステッ
プＳ１３で和分値のみSSA(k)／２として楽音発生回路８
０に送り、ステップＳ２１に戻る。なお、このセンサ出
力の平均値は楽音発生回路８０においてビブラートの深
さの値として制御に用いられる。

【００６１】ステップＳ２１１の判定が肯定的（Ｙ）で
あればステップＳ２１２で、差分値SDI(k)と基準値SDIR
EF(k) との差分をレジスタSDITRM(k) に格納し、この差
分SDITRM(k) を楽音発生回路８０に送り、ステップＳ２
１３でSSA(k)／２を楽音発生回路８０に送り、ステップ
Ｓ２１に戻る。なお、この差分SDITRM(k) は基準値SDIR
EF(k) に対する差分値SDI(k)の偏差であり、楽音発生回
路８０はこの偏差をビブラート制御のセントずれのデー
タとしてピッチの制御を行う。すなわち、左右の感圧セ
ンサの感度が例えば少し異なっていたとしても、この誤
差は、ステップＳ２１１，Ｓ２１２の処理により相殺さ
れ、表面上表れないメリットがある。

【００６２】図６は実施例における感圧センサ１８３
Ｌ，１８３Ｒの出力である出力値SL(k),SR(k) の変化を
折れ線で示した一例を示す図である。この例では左側の
感圧センサ１８３Ｌの方が右側の感圧センサ１８３Ｒよ
りも感度が高い場合を示している。このように各センサ
出力がアンバランスになることが多い。これは、現在の
センサ製造技術もさることながら、鍵盤装置も含めたア
センブル体として見た場合に、各々の部品精度、部品組
込精度を上げることがむづかしい、というよりは、精度
を上げることによるコスト高より、本件開示の制御技術
で解決した方がコストを抑えることができることに起因
している。

【００６３】押鍵前は両感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒ
の出力はいずれも“０”であるが、鍵を直下に押鍵する
と、両感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒの出力値が増加し
てある深さの所まで達するが、両感圧センサ１８３Ｌ，
１８３Ｒの感度（上記アセンブル体の影響も否定できな
いが、説明簡単のためセンサ感度とする。）の違いによ
り感圧センサ１８３Ｌの出力値の方が感圧センサ１８３
Ｒの出力値より大きく増加する。

【００６４】そして、鍵を振らないで両感圧センサ１８
３Ｌ，１８３Ｒに対して同時に同じ方向に力が加わる場
合は、押圧力が僅かに変化しても両感圧センサ１８３
Ｌ，１８３Ｒの出力の差は略一定の値を保つが、時刻ｔ
１以降に鍵を振って両感圧センサ１８３Ｌ，１８３Ｒへ
の力が逆方向となる場合は、感圧センサ１８３Ｌの出力
と感圧センサ１８３Ｒの出力とは逆方向に変化する。

【００６５】このとき、例えば感圧センサ１８３Ｌの出
力値から感圧センサ１８３Ｒの出力値を減算した値が差
分値SDI(k)であるとすると、この差分値SDI(k)は図６の
折れ線αのように変化し、その絶対値は鍵に対して左に
振ったときの方が右に振ったときよりかなり大きくな
る。このため、この差分値SDI(k)をそのままビブラート
制御のセントずれのデータとすると、効果の付き方が左
に偏ることになる。

【００６６】しかし、この実施例のように、和分値SSA
(k)の最初の極大値が検出されたときの差分値SD₀(k)を
基準値SDIREF(k) として、この基準値SDIREF(k) に対す
る差分値SDI(k)の偏差である差分SDITRM(k) を求める
と、この差分SDITRM(k) は図６の折れ線βのようにな
り、この差分SDITRM(k) をビブラート制御のセントずれ
の効果制御データとしてピッチの制御を行うと、効果の
付き方が左右片方に偏らなくなる。この実施例では、最
初の和分値SSA(k)のピークの差分値を基準値に選んだ
が、複数回おとずれる極大値を更新して最も新しい極大
値になった時（ｔ２）の差分値SD₁を基準に選んでもよ
い。また、上記の基準値SDIREF(k) は、いずれか一方の
感圧センサの出力値が極大値となったときに更新するよ
うにしてもよい。

【００６７】また、このような差分値の基準値は各鍵毎
に記憶されるので、各感圧センサのバラツキによる影響
を低減して一対の感圧センサの差分を効果制御に適用す
ることができる。

【００６８】以上実施例について説明したが、白鍵およ
び黒鍵は回動自在に支持されたものに限らず、鍵全体が
上下に平行移動する所謂パンタグラフ型の鍵あるいは鍵
の長手方向にスライドするようなものでもよい。

【００６９】また、上記の各実施例では効果制御の対象
としてビブラートについて説明したが、トレモロ，リバ
ーブなどその他の効果を対象にすることもできる。

【００７０】さらに、上記の実施例ではイニシャルタッ
チと感圧センサの出力値とに基づいて奏法様式を検出し
たが、感圧センサの出力値と判定基準値（定数）とを比
較して奏法様式を検出するようにしても、通常タッチの
演奏においては支障なく奏法検出ができるので、この検
出結果に基づいて効果制御の禁止と可能を制御するよう
にしてもよい。

【００７１】また、前記実施例において、奏法様式を検
出するのに鍵下に配設され押鍵終了近傍から鍵下面７ｂ
の押圧によってセンスされる感圧センサが重要な役割を
果たしたが、これに代わって、鍵連動ハンマアーム１１
（１２）の支点部９から離れたところにもうけられたグ
レースケールフィルムＧＳとこのフィルムの濃淡をセン
スするフォトセンサＳＲとからなるアーム変位態様監視
検出記（フィルムは上下に連続して濃度（透光率）が変
化している。）で逐次変化するハンマアームの動きを検
出し、この変化態様をもとに奏法を検出し、これにて効
果制御するようにしてもよい（図７参照）。

【００７２】本発明の出願人において奏法のちがいでこ
の態様が変化することを実験でつきとめた。すなわち、
特に押し弾きにおいてハンマアームから動き始めてから
２〜１０ｍｓ付近で非線型変化（横軸時刻，縦軸ストロ
ーク）を起こすことがわかった。これは押し弾きにおけ
るハンマアーム加速度（速度）の変化が著しいことおよ
びアームの突起部１２ａがゴム等の弾性部材をを当接部
の下に介在させていること等で、押鍵初期に非線型を起
こすものと思われる。この非線型変化は標準弾きではか
なり強い領域まで表れない。また表れたとしてもそのパ
ターンが押し弾きと異なる。一言で表現するなら、押し
弾きパターンはＳ字カーブになるのに対し、標準弾きパ
ターンはほとんどが直線で強いタッチにおいて下に凸の
曲線となる。このパターンもしくはパターンの一部の特
徴を検出することにより、押鍵のかなり早い段階で奏法
検出が可能となり、これにより効果制御も早い段階で可
能となる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子鍵盤楽
器によれば、複数の鍵の各押下操作により各鍵に対応し
た音高の楽音を発生するとともに、鍵のタッチ操作に応
じて楽音の効果制御を行うようにした電子鍵盤楽器にお
いて、鍵を押下操作する奏法様式を検出する奏法検出手
段を備え、この奏法検出手段で検出された奏法様式に応
じて、前記鍵のタッチ操作で行われる前記各鍵対応の音
高を有する楽音の効果制御を禁止または可能にするよう
にしたので、例えば押し弾きのときにビブラートをかけ
ることができ、かつ、標準弾きのときに不用意にビブラ
ートがかかるのを防止できるなど、演奏者の意思に則し
た効果制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電子鍵盤楽器の要部を示すブ
ロック図である。

【図２】実施例における奏法に応じたイニシャルタッチ
と感圧センサの出力値の関係を示す図である。

【図３】実施例における制御プログラムのメインルーチ
ンのフローチャートである。

【図４】実施例における時刻をカウントする割込処理ル
ーチンのフローチャートである。

【図５】実施例における効果制御を行う割込処理ルーチ
ンのフローチャートである。

【図６】実施例における感圧センサの出力の一例を示す
図である。

【図７】実施例の電子鍵盤楽器における鍵盤装置の断面
図である。

【図８】実施例におけるアフタコントロールセンサユニ
ットの拡大断面図である。

【図９】実施例における電極と感圧インク層の部分の平
面図である。

【図１０】実施例における感圧センサがスキャンされた
状態に相当する等価回路を示す回路図である。

【図１１】実施例におけるアクチュエータとイニシャル
タッチセンサの動作を説明する図である。

【符号の説明】

６…白鍵、７…黒鍵、１０…ＣＰＵ、２０…ワーキング
メモリ、３０…プログラムメモリ、１８３Ｌ，１８３Ｒ
…感圧センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の鍵の各押下操作により各鍵に対応
した音高の楽音を発生するとともに、鍵のタッチ操作に
応じて楽音の効果制御を行うようにした電子鍵盤楽器に
おいて、前記鍵を押下操作する奏法様式を検出する奏法検出手段
を備え、前記奏法検出手段で検出された奏法様式に応じて、前記
鍵のタッチ操作で行われる前記各鍵対応の音高を有する
楽音の効果制御を禁止または可能にするようにしたこと
を特徴とする電子鍵盤楽器。