JPS5843758B2 - 電子楽器のタッチレスポンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鍵タッチに応じて楽音を制御するようにした
電子楽器のタッチレスポンス装置に関する。

従来の電子楽器のタッチレスポンス装置は、各鍵毎に設
けられ鍵タッチに応じで発生するアナログ電圧をそのま
ま用いて楽音を制御するようにしたものである。

鍵タッチに応じた電圧を発生するには、例えば第１図に
示すように、キースイッチＳＷの可動接片ａを鍵と連動
させて常閉接点すから常開接点Ｃへ移動するようにして
、基準電圧Ｖｒｅｆに充電されていたコンデンサＣ１の
電荷を可動接片ａが接点すを離れて接点Ｃに到達するま
での時間だけインピーダンス素子Ｚを通じて放電させ、
可動接片ａが接点Ｃに接した瞬間に、このコンデンサＣ
１の残留電荷をダイオードＤ１を介して小容量のコンデ
ンサＣ２に転嫁し、それによって鍵タツチ速度に応じた
電圧をコンデンサＣ２の端子電圧として発生させるよう
にしていた。

しかしながら、このようなコンデンサの放電を利用する
ものは、タッチ速度と制御信号としての出力電圧Ｖｏｕ
ｔとの関係が一義的に決まってしまうため、必ずしも実
際の演奏に適合しなかった。

そして、実際のピアノ等のタッチ力と音量等との関係を
模擬する為にコンデンサＣ１の電荷を放電するインピー
ダンス素子Ｚを種々工夫しても限界があった。

また、このインピーダンス素子Ｚを各鍵毎に設ける必要
があり、このインピーダンス素子Ｚを複雑にすることは
コスト上好ましくない。

この発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、各
鍵毎に鍵タッチに応じて発生されるアナログ電圧をデジ
タル信号に変換し、そのデジタル信号をアドレスとして
、メモリ装置から予め記憶されたタッチレスポンスデー
タを読み出すことにより、鍵タッチに応じて所望の特性
のタッチレスポンス信号を得るようにした電子楽器のタ
ッチレスポンス装置を提供するものである。

次に添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示す電子楽器のタッチレ
スポンス装置のブロック構成図である。

同図中、１は各鍵毎に設けられたキースイッチによって
、押鍵に応じて押鍵信号ＫＳおよび音高電圧ＫＶ等を発
生する鍵盤装置、２はタッチ信号発生回路３とピークホ
ールド回路４とからなり、鍵盤装置１の各鍵毎に連動し
て設けられ、鍵タッチに応じたアナログ電圧を発生する
鍵タツチ検出装置（その詳細は後述する）、５はＡ−Ｄ
変換器６メモリ装置７およびＤ−Ａ変換器８からなる変
換回路、９は複数のアナログ電圧を時分割多重するマル
チプレクサ、１０は時分割多重信号をもとの複数信号に
分離するデマルチプレクサ、１１はマルチプレクサ９お
よびデマルチプレクサ１０を制御する制御回路、１２は
時分割のためサンプリングされた信号を連続信号に変換
するサンプルホールド回路、１３は鍵盤装置１から押鍵
信号ＫＳおよび音高電圧ＫＶ等を受け、又鍵タッチに応
じた各鍵毎のタッチレスポンス信号ＴＳを受けて、音高
、音色、エンベロープ、音量等を制御されて楽音信号を
発生する楽音信号形成部、１４はアンプねよびスピーカ
等からなり、楽音信号形成部１３から出力される楽音信
号を増幅してスピーカから発音するサウンドシステムで
ある。

このように構成された上記実施例によれば、押鍵操作に
よって、鍵タツチ検出装置２から鍵タッチに応じたアナ
ログ電圧が検出されるが、この電圧は各鍵毎に発生され
、マルチプレクサ９に並列的に入力する。

マルチプレクサ９は制御回路１１からの制御信号Ｃ８に
よって、入力された複数のアナログ電圧を順次時系列的
にサンプリングして時分割多重アナログ信号として変換
回路５に入力する。

変換回路５は、まず入力された多重アナログ信号をＡ−
Ｄ変換器６によって、時分割された各チャンネル毎にそ
のアナログ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル
信号をアドレスとしてメモリ装置（ＲＯＭ）７に供給し
て、ＲＯＭ７からタッチレスポンスデータを順次読出す
。

ＲＯＭ７には予め鍵タッチに対応するデータを記憶させ
ておく。

したがって、ＲＯＭ７から読出されるデータは鍵タッチ
に対応しているが特性カーブが異なるもの、言い換えれ
ば任意の特性のタッチレスポンス信号とすることができ
る。

このように、斗性変換されたタッチレスポンスデータが
時分割垢れてＲＯＭ７から順次読出されるので、このデ
ミタル信号をＤ−Ａ変換器８によって変換すると、時分
割多重アナログ信号を得る。

このアナログ右号をデマルチプレクサ１０に入力し、制
御回路１１からの制御信号Ｃ８によって、各鍵毎の複連
の信号に分割し、それらの各信号をそれぞれサシプルホ
ールド回路１２を介して連続したアナ口ご信号であるタ
ッチレスポンス信９ｉ Ｔ Ｓとする。

なお、変換回路５を共用としないで各鍵毎にぐ鍵タツチ
検出装置２に対応させて設けるように１れば、マルチプ
レクサ９、デマルチプレクサ１Ｃおよび制御回路１１を
用いなくても、全く同様は各鍵毎に特性変換したタッチ
レスポンス信号が１４もれることは勿論である。

また、この実施例で（：楽音をアナログ的に処理するタ
イプの電子楽器はついて説明したが、楽音をデジタル的
に射程すイ電子楽器においては、ＲＯＭ７の出力を直接
デマルチプレクサ１０に導き、このデマルチプレクサ１
０によって個々に分離された合鍵に対応したプジタル出
力をラッチして楽音制御用に利用するようにすればよい
。

次に、上記実施例におけるタッチ検出装置２Ｇ具体例を
第３図に示し、これを説明する。

このタッチ検出装置２は各鍵毎に設けられるが、−系粕
のみを示し、他は図示を省略する。

第３図におして、３は押鍵操作によるキースイッチＳＷ
の切控えに応じて鍵タツチ信号を発生する鍵タッチ信月
発生回路、４は鍵タツチ信号発生回路３によって発生さ
れた鍵タツチ信号（電圧）を押鍵中保持するためのピー
クホールド回路、１５は基準電圧Ｖｒｅｆを発生する定
電圧源である。

端子１６゜１７には夫々正電圧子Ｖ及び負電圧−■が印
加されている。

タッチ信号発生回路において、キースイッチＳＷは可動
接片ａと固定接点すとが常時閉じていて、コンデンサＣ
３の両端子間を短絡すると共にトランジスタＴｒのコレ
クタに電圧＋Ｖを印加している。

このトランジスタＴｒはベース電流をオペアンプＯＰ１
によって匍脂され、そのエミッタ電圧が基準電圧Ｖｒｅ
ｆに等しくなるような電流がエミッタ回路及びコレクタ
回路に流れる状態を維持する定電流回路を構成している
。

そこで、押鍵によってキースイッチＳＷの再製接片ａが
固定接点すから離れると、それまでキースイッチＳＷを
流れていた電流がコンデンサＣ３を通して流れ、コンデ
ンサＣ３は一定の電流で充電され始める。

したがって、第３図におけるＡ点の電圧は第４図イに示
すように、押鍵開始時（１＝０）の＋■から一■に向っ
て直線的に降下し、最終的には基準電圧Ｖ ｒｅｆと等
しい値に保持されるが、それ以前にキースイッチＳＷの
可動接片ａが固定接点Ｃに接解し、Ａ点の電圧が固定接
点Ｃに伝えられるその時の電圧ＶはキースイッチＳＷの
可動接片ａが固定接点す、ｃ間を移動する時間ｔ（タッ
チ速度に反比例する）によって異なる。

例えば第４図に示すように、この時間がｔｌ、ｔ２（ｔ
ｌくｔ２）であると、タッチ信号となるこの電圧は同図
口。

ハに示すように、Ｖ １２ Ｖ ２となる。

すなわち、可動接片ａの移動時間ｔに反比例する電圧が
得られるから、これはタッチ速度に比例した電圧となる
ピークホールド回路４は、タッチ信号発生回路３におい
て、キースイッチＳＷの可動接片ａが固定接点Ｃに接触
した瞬間に発生する上記電圧信号を、オペアンプＯＰ２
及びダイオードＤ２を介してコンデンサＣ５に移して保
持する。

すなわち、コンデンサＣ５はオペアンプＯＰ２の非反転
入力端子に電圧が印加されると、その電圧まで瞬時に充
電され、その後オペアンプＯＰ２の非反転入力端子の入
力電圧が下ってもダイオードＤ２が非導通とナラて、コ
ンデンサＣ６は放電されることなく、その端子電圧を保
持する。

その保持電圧は抵抗Ｒ５及びバッファ用のオペアンプＯ
Ｐ３を介して取出される。

コンデンサＣ５に並列に抵抗Ｒ４とスイッチング素子Ｆ
ＥＴによる放電回路を設けてあり、このスイッチング素
子ＦＥＴを押鍵信号ＫＳにより制御して、押鍵中のみオ
フとなり常時はオンとなるようにする。

したがって、前述のタッチ信号（電圧は第４図口、ハに
示すように離鍵時ｔ４ まで保持される。

なお、オペアンプＯＰ２の入力回路に並列に接続したコ
ンデンサＣ４及び抵抗Ｒ１はピークホールド回路４０入
カインピーダンスを下げるために、又コンデンサＣ５に
並列に接続したダイオードＤ３はコンデンサＣ６に負電
圧がかかった時の保護用に接続しである。

以上、タッチ信号発生回路としてコンデンサの充放電を
利用するものについて説明したが他に磁束の変化を利用
するコイル発電方式、感圧抵抗素子等を利用して押鍵深
さを検出する抵抗値変化検出方式等様々の方式の採用が
可能であり、いずれの方式を用いてもこの発明を適用し
得ることは勿論である。

次に、第５図は第２図における変換回路の他の実施例を
示すもので、例えば大人のように平均的押圧力が強い場
合と、子供のように平均的押圧力が弱い場合とでは同一
のタッチ信号に対しても、メモリ装置（ＲＯＭ）から読
み出される出力データを変えられるようにしたものであ
る。

第５図中第２図と同一部分には同一の符号を付してあり
、その説明を省略する。

ＲＯＭ７’には複数のメモリグループに分けて、それぞ
れ異なる特性のタッチレスポンスデータが記憶される。

２０はセレクトスイッチ２１の操作によってＲＯＭ？’
内のメモリグループを選択する変換カーブセレクタであ
る。

したがって、セレクトスイッチ２１を操作することによ
り、ＲＯＭ７’内の任意のメモリグループを選択し、鍵
タツチ検出装置によって出力されるアナログ電圧をＡ−
Ｄ変換したデジタル信号をアドレスとして所望の変換カ
ーブのタッチレスポンスデータが読み出される。

この読み出されたデータによって、先の実施例と同様に
、直接又はＤＡ変換器８を介してアナログ信号に変換し
て楽音を制御することができる。

なお、音色によってセレクトスイッチ２１を自動的に切
変えてタッチレスポンス特性を変えるようにしてもよい
。

以上説明したように、この発明によれば、鍵タツチ速度
とタッチレスポンス信号との関係を自由に設定すること
ができるので、ピアノ等の自然楽器のタッチレスポンス
を忠実に模擬できるばかりか、目的に応じて種々のタッ
チレスポンス効果を任意に得ることが可能になるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子楽器のタッチレスポンス装置の鍵タ
ツチ検出装置を示す回路図、第２図はこの発明の一実施
例を示すブロック構成図、第３図は第２図における鍵タ
ツチ検出装置の一具体例を示す回路図、第４図イ２口、
ハは第３図の回路Ｃ動作説明に供する各部電圧波形図、
第５図は第２図の変換回路の他の実施例を示すブロック
図である。 １・・・・・・鍵盤装置、２・・・・・・鍵タツチ検出
装置、５・・・・・・変換回路、６・・・・・・Ａ−Ｄ
変換器、７，７７曲・・メモリ装置（ＲＯＭ）、８・・
・・・・Ｄ−Ａ変換器、９・・・・・・マルチプレクサ
、１ｏ・・・・・・デマルチプレクサ１３・・・・・楽
音信号形成部、１４・・・・・・サウンドシステム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 各鍵毎に設けられ鍵タッチに応じたアナログ電圧を
   発生する鍵タツチ検出装置と、該鍵タツチ検出装置によ
   って検出されたアナログ電圧をデジタル信号に変換する
   Ａ−Ｄ変換器と、該１−Ｄ変換器の出力をアドレスとし
   てタッチレスポンスデータを読出されるメモリ装置とを
   備え、該メモリ装置から読出されるデータ又は該データ
   をＤ−Ａ変換したアナログ信号によって楽音を制御する
   ようにした電子楽器のタッチレスポンス装置。 ２ 各鍵毎に設けられ鍵タッチに応じたアナログ電圧を
   発生する鍵タツチ検出装置と、該鍵タツチ検出装置によ
   って検出されたアナログ電圧を時分割多重するマルチプ
   レクサと、該マルチプレクサによって時分割されて出力
   される前記アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−
   Ｄ変換器と、該Ａ−Ｄ変換器の出力をアドレスとしてタ
   ッチレスポンスデータを読出されるメモリ装置と、該メ
   モリ装置からの時分割出力を複数信号に分離するデマル
   チプレクサとを備え、該デマルチプレクサによって分離
   された各信号又は該信号をＤ−Ａ変換したアナログ信号
   によって楽音を制御するようにした電子楽器のタッチレ
   スポンス装置。