JPS5857119B2 - 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】 この発明は電子楽器のタッチレスポンス装置に関する。

押鍵速度を検出し、この検出信号に応じて楽音信号の音
高（周波数）、音色（波形）、音量（振幅）等の楽音要
素を制御し、押鍵速度に対応した音高、音色音量の楽音
を得るタッチレスポンス装置は従来様々のものが提案さ
れており、押鍵速度をデジタル的に検出する装置の代表
的なものとしてキースイッチの接点時間差を利用したも
のがある。

この接点時間差方式のタッチレスポンス装置は、鍵の押
下に伴ない順次オンする２個の接点を各キースイッチに
対応して設け、第１の接点がオンしてから第２の接点が
オンするまでの時間を所定のクロックを計数するカウン
タによって検出し、このカウンタの出力を押鍵速度を示
す信号とするものである。

この従来のタッチレスポンス装置の不都合な点は、キー
スイッチの接点時間差を検出するタッチレスポンス用カ
ウンタを各鍵毎に設けなげればならないという点である
。

多くのカウンタを必要とすることは特に集積回路化した
場合チップ上の広いスペースを占めることになり好まし
くない。

また、複数の楽音発生チャンネルを設け、押圧した鍵の
音を上記複数のチャンネルのいずれかに順次割当てるこ
とにより複数の音を同時に発音できるようにした電子楽
器も提案されているが、この電子楽器においても上記タ
ッチレスポンス用カウンタは少なくとも各チャンネル毎
に設ける必要があり、集積回路上のカウンタの占めるス
ペースは依然として大きなものである。

この発明は上記集積回路上のスペースの問題を解決し、
低コストな電子楽器のタッチレスポンス装置を提供する
ことを目的とする。

この目的を達成するためこの発明では、各鍵毎あるいは
各楽音発生チャンネル毎にタッチレスポンス用カウンタ
を設けるという従来の回路構成とは全く異なる新規な回
路構成を採用する。

この発明に係わる回路構成では１個のタッチレスポンス
用カウンタによって全ての鍵の押鍵速度が検出される。

１個のタッチレスポンス用カウンタは所定周期のクロッ
クを計数し、一定時間間隔で連続的なデジタル値を出力
する。

このカウンタの出力デジタル値が全鍵に対して共通の時
間の流れを表わす。

今、ある鍵が押下されると、この鍵の押下開始時点にお
ける前記カウンタの出力デジタル値をサンプリングして
記憶する。

そして、この鍵の押下が完了すると、この時点における
前記カウンタの出力デジタル値と前記記憶されている押
下開始時点のデジタル値との差をとることにより当該鍵
の押下速度を検出する。

このようにして、鍵が押下される毎にその鍵の押下開始
時における前記カウンタの出力デジタル値を順次サンプ
リング記憶するとともに、鍵の押下完了に伴い該押下完
了時の前記カウンタの出力デジタル値と前記記憶された
デジタル値のうちの同一の鍵に関するデジタル値との差
をそれぞれ算出して各押下鍵の押下速度に対応したタッ
チデータをそれぞれ形成し、このタッチデータに応じて
当該鍵に対応する楽音の音高、音色、音量等を制御する
ようにしている。

以下、この発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図はこの発明の電子楽器のタッチレスポンス装置の
一実施例を概略ブロック図で示したものである。

キースイッチ群１０は合鍵（図示せず）の押下に応じて
動作するキースイッチからなり、キーロジック２０から
の信号に応じて各キースイッチのオン・オフを検出し、
合鍵の動作状態を示す信号をキーロジック２０に送出す
る。

キーロジック２０は所定周期のクロックを計数し、一定
時間間隔毎に連続的に変化するデジタル値を出力するタ
ッチカウンタ２２（第３図）を具えており、キースイッ
チ群１０からの信号に応じて鍵の状態に変化があったこ
とを検出すると１．実行ロジック３０の中央演算制御部
３１に割込要求信号ＩＲを送出し、この割込みが受付け
られると鍵の状態の変化（鍵の押下開始、押下終了、離
鍵）に応じた処理要求を示すリクエストコードＲｅ及び
状態の変化のあった鍵を示すキーコードＫＣ及びタッチ
カウンタ２２の出力デジタル値ＴＣを順次データバス７
０を介して実行ロジック３０のデータメモリ３２に加え
、これらを所定の記憶位置に記憶させる。

実行ロジック３０はキーロジック２０から送られ、デー
タメモリ３２に記憶されたリクエストコードＲＣに応じ
てプログラムメモリ３３に記憶された所定のプログラム
に従い所定の論理演算処理を実行する。

キーロジック２０から送られたリクエストコードＲＣが
鍵の押下開始を示すコード（以下これをプレクレームＰ
Ｃという）であるときにはこのリクエストコードＲＣ及
びその押下開始された鍵を示すキーコードＫＣ及びその
ときのタッチカウンタ２２０カウンタ値出力デジタル値
ＴＣｐをデータメモリ３２に記憶するだけで特に論理演
算処理は行なわない。

キーロジック２０から送られたリクエストコードＲＣが
鍵の押下終了、すなわち鍵が完全に押下されたことを示
すコード（以下これをニュークレームＮＣという）であ
るときには、まず空の発音チャンネルがあるかどうかを
検出し、空のチャンネルがあればこのチャンネルにその
鍵の発音を割当て、続いてデータメモリ３２からその鍵
に対応する押下開始時のタッチカウンタ２２のカウント
値ＴＣＰを探し、キーロジック２０から送られた鍵の押
下終了時のタッチカウンタ２２のカウント値ＴＣＮから
値ＴＣｐを減算し、その鍵の押下速度を示すタッチデー
タＴＤを算出する。

そして発音の割当てられたチャンネルナンバＣＨＮ及び
タッチデータＴＤ及びその鍵を示すキーコードＫＣはデ
ータバス７０を介してトーンジェネレータ４０に加えら
れる。

トーンジェネレータ４０は、指定された発音チャンネル
においてキーコードＫＣに対応しタッチデータＴＤに応
じて音高、音色音量等が制御された楽音信号を形成し、
これをサウンドシステム５０に加え楽音として発音する
。

なお上記リクエストコードＲＣがニュークレームＮＣで
ある場合、空の発音チャンネルがないときには実行ロジ
ック３０において論理演算処理は行なわれず、空の発音
チャンネルが生じるまでこの鍵の音は発音されない。

キーロジック２０かも送られたリクエストコードＲＣが
鍵の離鍵を示すコード（以下これをニューレリースＮＲ
という）であると、その鍵の発音が割当てられているチ
ャンネルナンバＣＨＮをデ−タメモリ３２から探しその
チャンネルのキーコードＫＣをクリアするとともにその
チャンネルナンバＣＨＮ及びキーコードＫＣをデータバ
ス７０を介してトーンジェネレータ４０に送出する。

トーンジェネレータ４０はこれによりそのチャンネルに
割当てられている鍵の音を所定の減衰特性に従って減衰
させる。

次にこの実施例の要部の詳細な動作及び回路例について
説明する。

第２図はキースイッチ群１００回路例を示したものであ
る。

各キースイッチＫＳは夫々２個の接点ｍｌ、ｍ２を有し
ており、鍵（図示せず）が押下されるとまず接点ｍ１が
オンし続いて接点ｍ２がオンする。

この接点ｍ１がオンしてから接点ｍ２がオンするまでの
時間が鍵の押下速度として検出される。

各キースイッチＫＳの接点ｍｌ。ｍ２は夫々ダイオード
Ｄを介して各オクターブに対応する例ライン１１，１２
・・・・・・・・・・・・、Ｉｎ及び各音名に対応する
行ラインＬ１． Ｌ４ 、 Ｌ２・・・・・・・・・・
・・Ｌ／、に接続され、キーマトリクス回路を形成する
。

キースイッチ群１０のキーマトリクス回路は第３図に示
すキーロジック２０のキーカウンタ２１によって駆動さ
れる。

キーカウンタ２１は８ビツトのカウンタで、マスタクロ
ック発振回路ＭＣから発生されるキークロックφを計数
して動作するようになっており、キーカウンタ２１の出
力のうち上位４ビツトの信号をライン２０１を介してキ
ースイッチ群１０のデコーダ１１に送出する。

デコーダ１１はこの信号に応じて列ラインｌｉ （ｉ＝
１．２・・・・・・・・・・・・ｎ）に順次信号を送る
。

このときこの列ラインｌｉに接続されている接点ｍ１又
はｍ２がオンしているとその接点ｍ１又はｍ２の接続さ
れている行ラインＬｊ 、Ｌｊ’ （ｊ＝１．２・・・
・・・・・・・・・Ｎ）に信号が生じる。

すなわち行ラインＬｊ及びＬｊ′には接点ｍ１及びｍ２
の動作状態（オン又はオフ）と示す信号が時分割で生じ
る。

この行ラインＬｊ及びＬｊ′の時分割信号は信号Ｍ１及
びＭ２としてキーロジック２０のパラレルシリアル変換
器２３及び２４に加えられる。

パラレルシリアル変換器２３及び２４にはキーカウンタ
２１の下位４ビツトの信号が加わるノア回路ＮＲＩの出
力がロード信号として加えられ、キークロックφが駆動
信号として加えられている。

従ってパラレルシリアル変換器２３及び２４はキーカウ
ンタ２１の下位４ビツトの信号が全て９０ “どなった
ときキースイッチ群１０からの信号Ｍ１及びＭ２を収込
み、これをキークロックφに応じてシリアルに変換し、
ライン２０２及び２０３を介してロジック２５に加える
。

またロジック２５にはキーカウンタ２１の上位４ビツト
の信号及び下位４ビツトの信号が夫々ライン２０１及び
２０４を介して加えられる。

このキーカウンタ２１の上位４ビツトの信号は各オクタ
ーブを表わし、下位４ビツトの信号は各音名を表わすの
で、ライン２０１及び２０４の信号はライン２０２，２
０３に生じる信号に対応するキーコードＫＣを表わす。

キーカウンタ２１はキースイッチ群１０の１回の走査を
終了し、オーバーフローするとキャリイ信号Ｃｉを出力
し、再び０から計数を開始する。

このキーカウンタ２１からのキャリイ信号Ｃｉはタッチ
カウンタ２２に加えられる。

タッチカウンタ２２は鍵の押下速度を検出するためのも
のであり、８ビツトのカウンタから槽底される。

タッチカウンタ２２はキーカウンタ２１からのキャリイ
信号Ｃｉを計数し、キーカウンタ２１がオーバーフロー
する毎の一定時間間隔で連続的に変化するデジタル値Ｔ
Ｃを発生する。

このタッチカウンタ２２の出力ＴＣはロジック２５に加
えられる。

またタッチカウンタ２２の第４ビツトの出力信号と、こ
の信号をディレィフリップフロップＤＦ２でキャリイ信
号Ｃｉの１周期分だけ遅延させた信号は排他的論理和回
路ＥＲ２に加えられ、排他的論理和条件がとられて信号
ＲＴＩＭとしてロジック２５に加えられる。

この信号ＲＴＩＭはタッチカウンタ２２の１６カウント
毎に生じる信号であり、後に説明するように押鍵及び離
鍵のときのチャタリングを防止するためのタイミング信
号として用いられる。

またタッチカウンタ２２の第８ビツトの出力信号と、こ
の信号をディレィフリップフロップＤＦ１でキャリイ信
号Ｃｉの１周期分だけ遅延させた信号は排他的論理和回
路ＥＲＩに加えられ、排他的論理和条件がとられて信号
ＬＴＩＭとしてロジック２５に加えられる。

この信号ＬＴＩＭはタッチカウンタ２２０１２８カウン
ト毎に生じる信号であり、後に説明するように鍵を非常
にゆっくり押下した場合（ＴＣＮ−’ｒｃｐ≧２５６と
なる場合）の処理のためのタイミング信号として用いら
れる。

ロジック２５はライン２０２及び２０３の信号に応じて
鍵の状態の変化を判断し、この鍵の状態の変化に応じて
リクエストコードＲＣを形成し、同時に状態の変化のあ
った鍵を示すキーコードＫＣ及びその時点のタッチカウ
ンタ２２の計数値ＴＣを出力するもの宅ある。

ロジック２５にはキークロックφによって動作する２５
６ビツトの３本のシフトレジスタ２６ ａ 、２６ ｂ
ｔ ２６ ｃが接続されており、ロジック２５から鍵
の状態の変化・を示す信号、ハーフフラッグセツ）Ｈ８
，オンフラッグセット０８１０ングフラツグセツトＬＳ
が出力されると、これらの信号Ｈ８，Ｏ８，ＬＳを夫々
２５６キ一クロツクパルス時間（キーロックφの２５６
個分）だけ遅延させ、信号ハーフフラッグＨＦ、オンフ
ラッグＯＦ、ロングフラッグＬＦとしてロジック２５に
フィードバックする。

ここでハーフフラッグセットＨ８１オンフラツグセツト
０８１０ングフラツグセツトＬＳは夫々論理式 を満足したとき生じるものである。

すなわちハーフフラッグセットＨ８は、オンフラッグＯ
Ｆが立っていなくて（オンフラッグＯＦがゝＯ“で）、
キースイッチＫＳの接点ｍ１がオンしたとき、オンフラ
ッグＯＦが立っていて（オンフラッグＯＦがゝ １“で
）、キースイッチＫＳの接点ｍｌ。

ｍ２のいずれもがオフでタイミング信号ＲＴＩＭが生じ
るタイミングのとき、又はロングフラッグＬＦが立って
いて、タイミング信号ＬＴＩＭのタイミングのとき発生
し、オンフラッグＯＦが立っていなくて、キースイッチ
ＫＳの接点ｍ２がオンしたとき、又はオンフラッグＯＦ
が立っていて、キースイッチＫＳの接点ｍ１又はｍ２が
オンしているときに消え、ハーフフラッグＨＦが立って
いるということは鍵が押下中であるということ（キース
イッチＫＳの接点ｍ１がオンしたが接点ｍ２がまだオン
しない状態にあること）又は鍵が完全に離鍵されたこと
（キースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ２がオフした状態
になったこと、又は鍵が非常にゆっくり押下されたため
キースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ２がオンしたにもか
かわらず押下速度が検出できない状態にあることを示す
。

またオンフラッグセットＯ８はハーフフラッグＨＦが立
っていて、キースイッチＫＳの接点ｍ２がオンしたとき
又はロングフラッグＬＦが立っていてタイミング信号Ｌ
ＴＩＭのタイミングになったとき発生し、ハーフフナラ
グＨＦが立っていてキースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ
２がオフで、タイミング信号ＲＴＩＭのタイミングのと
きに消え、オンフラッグＯＦが立っているということは
鍵が完全に押下されたこと（キースイッチＫＳの接点ｍ
１及びｍ２がオンしたこと）又は鍵が非常にゆっくり押
下されキースイッチＫＳの接点ｍ１がオンしてから接点
ｍ２がオンするまでの間にタッチカウンタ２２は１２８
力ウント以上をカウントし、タイミング信号ＬＴＩＭの
タイミングが２回生じたことを示す。

またロングフラッグセツ）ＬＳはオンフラッグＯＦが立
っていす、ハーフフラッグＨＦが立っていて、キースイ
ッチＫＳの接点ｍ２がオフで、タイミング信号ＬＴＩＭ
のタイミングのとき発生し、オンフラッグＯＦが立って
いす、ハーフフラッグＨＦが立っていて、キースイッチ
ＫＳの接点ｍ２がオンしたとき又はオンフラッグＯＦ及
びハーフフラッグＨＦが立っていて、キースイッチＫＳ
の接点ｍ１及びｍ２がオフで、タイミング信号ＲＴＩＭ
のタイミングのとき消え、鍵が完全に押下されたにもか
かわらずロングフラッグＬＦが立っているということは
鍵の押下が非常にゆっくりでキースイッチＫＳの接点ｍ
１がオンしてから接点ｍ２がオンするまでの間にタッチ
カウンタ２２は１２８力ウント以上をカウントしてしま
い鍵の押下速度を検出できないことを示す。

ロジック２５はこのハーフフラッグＨＦ及びオンフラッ
グＯＦ及び信号Ｍｌ、Ｍ２の論理条件をみることにより
鍵の状態の変化を判断し、この鍵の状態の変化に応じて
プレクレームＰＣ１＝ニークレームＮＣ，ニューレリー
スＮＲなるリクエストコードＲＣを発生する。

このプレクレームＰＣ、ニュークレームＮＣ，ニューレ
リースＮＲの発生の条件を論理式で示すと のようになる。

すなわちプレクレームＰＣはオンフラッグＯＦが立って
いす、キースイッチＫＳの接点ｍ１がオンしたとき発生
し、鍵の押下が開始された時点を示す。

またニュークレームＮＣはオンフラッグＯＦが立ってい
すハーフフラッグＨＦは立っていて、キースイッチＫＳ
の接点ｍ２がオンしたとき発生し、鍵が完全に押下され
た時点を示す。

またニューレリースＮＲはオンフラッグＯＦ及びハーフ
フラッグＨＦが立っていて、キースイッチＫＳの接点ｍ
１及びｍ２がオフし、タイミング信号ＲＴＩＭのタイミ
ングのとき発生し、鍵が完全に離鍵された時点を示す。

第４図ｇ ”’−ｎは上記各信号の関係をタイミングチ
ャートで示したものである。

なおこのタイミングチャートは鍵が検出可能な通常の押
下速度で押下された場合を示す。

また第４図ｄ＝ｎに示す各信号は後述する第５図ｇ ＝
１に示す信号及び第６図ｂ−ｈに示す信号と同様にキ
ークロックφをタイムスロットとする時分割信号として
生じるのであるが図示を容易にするため連続した信号と
して示す。

第４図ｇはキーカウンタ２１（第３図）から発生される
キャリイ信号Ｃｉを示したもので、このキャリイ信号Ｃ
ｉの１６周期毎に第４図すに示すタイミング信号ＲＴＩ
Ｍが生じ、１２８周期毎に第４図ｇに示すタイミング信
号ＬＴＩＭが生じる。

鍵が押下され、キースイッチＫＳの接点ｍ１がオンにな
り、信号Ｍ１が立ち上ると、まず論理式（４）が成立し
、プレクレームＰＣ（第４図１）が発生する。

また信号Ｍ１の立上りで論理式（１）の第１項の条件が
成立し、ハーフフラッグセットＨ８（第４図ｆ）が発生
し、このハーフフラッグセットＨ８の発生から２５６キ
一クロツクパルス時間経過してハーフフラッグＨＦ（第
４図ｇ）が立つ。

鍵が更に押下され、キースイッチＫＳの接点ｍ２がオン
になり、信号Ｍ２（第４図ｇ）が立ち上ると論理式（２
）の第１項の条件が成立し、オンフラッグセットＯ８（
第４図ｈ）が生じ、これに２５６キ一クロツクパルス時
間遅れてオンフラッグＯＦ（第４図ｉ）が立つ。

またキースイッチＫＳの接点ｍ２がオンし、信号Ｍ２が
立ち上ったとき、論理式（１）の第４項のうちの第１項
目の条件が成立し、ハーフフラッグセツ）Ｈ８が消え、
これに２５６キ一クロツクパルス時間遅延してノ・−フ
ッラッグＨＦが消える。

このキースイッチＫＳの接点ｍ２がオンしたときには論
理式（５）が成立し、ニュークレームＮＣが発生するな
おキースイッチＫＳの接点ｍ１がオンし、ハーフフラッ
グＨＦが立ったがいまだ接点ｍ２はオフでオンフラッグ
ＯＦが立っていないときタイミング信号ＬＴＩＭが生じ
ると、論理式（３）の第１項の条件が成立し、ロングフ
ラッグセットＬＳ（第４図ｊ）が発生し、これに２５６
キ一クロツクパルス時間遅延してロングフラッグＬＦ（
第４図ｋ）が立つ。

しかし、キースイッチＫＳの接点ｍ２がオンするまでに
次のタイミング信号ＬＴＩＭが生じなげればキースイッ
チＫＳの接点ｍ２がオンしたとき論理式（３）の第２項
のうちの第１項目の条件が成立し、ロングフラッグ七ソ
）ＬＳは消え、続いて２５６キ一クロツクパルス時間遅
延してロングフラッグＬＦが消える。

もつともキースイッチＫＳの接点ｍ２がオンするまでに
タイミング信号ＬＴＩＭが生じなければロングフラッグ
セットＬＳは生じず、ロングフラッグＬＦは立たない。

鍵の押圧が解決され、キースイッチＫＳの接点ｍ２．ｍ
ｌがオフになり、タイミング信号ＲＴＩＭのタイミング
になると論理式（１）の第２項の条件が成立し、ハーフ
フラッグセットＨ８が発生し、これに２５６キ一クロソ
クパルス時間遅延してノ・−フッラッグＨＦが立つ。

そしてタイミング信号ＲＴＩＭの次のタイミングになる
と論理式（２）の第３項の条件が成立し、オンフラッグ
セットＯ８が消え、これに２５６キ一クロツクパルス時
間遅延してオンフラッグＯＦが消える。

従ってこのタイミング信号ＲＴＩＭのタイミングで論理
式（６）が成立し、ニューレリースＮＲを発生する。

第５図は鍵を非常にゆっくり押下した場合の各信号の関
係をタイミングチャートで示したものである。

鍵が非常にゆっくり押圧され、プレクレームＰＣが発生
したときのタッチカウンタ２２のカウント値ＴＣｐとニ
ュークレームＮＣが発生したときのタッチカウンタ２２
０カウント値ＴＣＮとの差ＴＣＮ−１ＴＣＰが値２５６
より大きくなるとカウンタ２２のカウント値が一巡して
しまうため鍵の押下速度を検出することができなくなり
、タッチレスポンス効果を付与することができなくなる
。

従ってこれを防止するためキースイッチＫＳの接点ｍ１
がオンしてから接点ｍ２がオンするまでの間にタイミン
グ信号ＬＴＩＭが２個以上生じるとキースイッチＫＳの
接点ｍ２がオンしてもニュークレームＮＣを生じさせな
いようにしている。

鍵が押下され、キースイッチＫＳの接点ｍ１がオンして
信号Ｍ１（第５図Ｃ）が立ち上ると、ハーフフラッグセ
ットＨ８（第５図ｅ）が生じ、ハーフフラッグＨＦ（第
５図ｆ）が立つ。

そしてこのときプレクレームＰＣ（第５図ｈ）が発生さ
れる。

キースイッチＫＳの接点ｍ１のみがオンしている状態で
タイミング信号ＬＴＩＭが生じると、前述のように論理
式（３）の第１項の条件が成立し、ロングフラッグセツ
）ＬＳ（第５図ｇ）が生じ、ロングフラッグＬＦ（第５
図ｊ）が立つ。

ところが鍵の押下が非常にゆっくりでタイミング信号Ｌ
ＴＩＭの次のタイミングになってもキースイッチＫＳの
接点ｍ２がオンしないとすると、このタイミング信号Ｌ
ＴＩＭのタイミングで論理式（２）の第２項の条件が成
立し、オンフラッグセラ）Ｏ８（第５図ｇ）が生じ、２
５６キ一クロツクパルス時間遅延してオンフラッグＯＦ
（第５図ｈ）が立つ。

キースイッチＫＳの接点ｍ２がオンする前にオンフラッ
グＯＦが立ってしまうと、キースイッチＫＳの接点ｍ２
がオンした時点において論理式（５）が成立しなくなり
、ニュークレームＮＣは生じない。

なおキースイッチＫＳの接点ｍ２がオンした時点で論理
式（１）の第４項のうちの第１項目及び論理式（３）の
第２項のうちの第１項目の条件も成立しなくなるのでこ
の時点においてハーフフラッグセットＨ８及びロングフ
ラッグセソ）ＬＳは消えずノ＼−フフラッグＨＦ及びロ
ングフラッグＬＦも消えない。

このロングフラッグセットＬＳは鍵の押圧が解除され、
論理式（３）の第２項目の条件が成立したときに消え、
これに応じてハーフフラッグＨＦ及びロングフラッグＬ
Ｆも消える。

第６図は鍵の押下解除時にキースイッチＫＳの接点ｍ１
及びｍ２のチャタリングが長く続いた場合の各信号の関
係を示したものである。

キースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ２のチャタリングが
長く続いた場合は、キースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ
２が完全にオフになっていないにもかかわらず信号Ｍ１
（第６図ｂ）及びＭ２（第６図Ｃ）がタイミング信号Ｒ
ＴＩＭのタイミングでいずれもゝＯ“になることがある
。

このときは論理式（１）の第２項の条件が成立し、ハー
フフラッグセットＨ８（第６図ｄ）が生じ、ハーフフラ
ッグＨＦ（第６図ｅ）が立ってしまう。

従ってこのままでは完全に離鍵されていないにもかかわ
らず次のタイミング信号ＲＴＩＭ（第６図ｇ）のタイミ
ングでニューレリースＮＲが生じてしまうことがある。

そこでこれを防止するためにキースイッチＫＳの接点ｍ
１及びｍ２におけるチャタリング中にハーフフラッグＨ
Ｆが立つと、これを直ちに消すようにしている。

キースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ２におけるチャタリ
ングによってハーフフラッグＨＦが立つと次の瞬間には
信号Ｍ１又はＭ２はゝ１“になるので論理式（１）の第
４項のうちの第２項目の条件が成立し、直ちにハーフフ
ラッグ七ソ）Ｈ８を消し、これに応じてハーフフラッグ
ＨＦが消える。

このようにキースイッチＫＳにチャタリングが生じてい
る間には例えハーフフラッグＨＦが立っても直ちに消さ
れてしまう。

そしてキースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ２が完全にオ
フしたタイミング信号ＲＴＩＭのタイミングで７・−フ
フラッグセソトＨ８が生じ、これに応じてハーフフラッ
グＨＦが立つ。

従ってタイミング信号ＲＴＩＭの次のタイミングで論理
式（６）が成立し、ニューレリースＮＲを発生する。

すなわちキースイッチＫＳの接点ｍ１及びｍ２にチャタ
リングが生じている場合は接点ｍ１及びｍ２が完全にオ
フになるまでニューレリースＮＲが生じない。

以上のようにしてロジック２５で発生されたプレークレ
ームＰＣ、ニュークレームＮＣ及びニュ−レリースＮＲ
なるリクエストコードＲＣはセレクタ２８に送られ、こ
れと同時にこのリクエストコードＲＣが生じた鍵を示す
キーコードＫＣ及びこのリクエストコードＲＣが生じた
時点におけるタッチカウンタ２２の出力値であるタッチ
カウントＴＣもセレクタ２８に送られる。

またプレクレームＰＣ１ニュークレームＮＣ又はニュー
レリースＮＲのいずれかが発生すると論理式 が成立し、ロジック２５は割込要求信号ＩＲを発生し、
この割込要求信号ＩＲを実行ロジック３０に送出すると
ともに、この割込要求信号ＩＲをフリップフロップＦＦ
Ｉのセット端子に加えフリップフロップＦＦＩをセット
する。

これによりフリップフロップＦＦ１の反転出力Ｑはゝ０
“となり、アンド回路ＡＮ２を不動作にし、オークロッ
クφを停止させる。

実行ロジック３０はまずこの割込要求信号ＩＲの処理を
行う。

この割込要求信号ＩＲの処理は第７図にフローチャート
で示す割込ルーチンに従って行なわれる。

実行ロジック３０の中央演算制御部３１は割込要求信号
ＩＲを受けるとこの割込要求を受付けるかどうかを判断
し、受付ける場合はキーロジック２０にアドレスバス６
０を介して応答信号を送る。

キーロジック２０はこの応答信号を受けると、これをデ
コーダ２７を介してセレクタ２８に加え、ロジック２５
から出力されたリクエストコードＲＣ，キーコードＫＣ
，タッチカウントＴＣを順次選択し、これらをパスバッ
ファ２９を介してデータバス７０に送出する。

このリクエストコードＲＣ１キーコードＫＣ，タッチカ
ウントＴＣは実行ロジック３０のデータメモリ３２に加
えられる。

データメモリ３２はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
から構成され、データバッファ、アベイラブルバッファ
、キーバッファの３つのリングバッファ及びバッファポ
インタ及びワークエリアを具えている。

ここでデータバッファ、アベイラブルバッファ、キーバ
ッファの概略の機能を説明しておくと、データバッファ
はキーロジック２０から送出されたデータ、すなわちリ
クエストコードＲＣ１キーコードＫＣ及びタッチカウン
トＴＣを一時記憶してお（ためのものであり、アベイラ
ブルバッファは次に使えるチャンネルがどのチャンネル
かを示すためのものであり、キーバッファは各チャンネ
ルにどのキーが割当てられているかを記憶しておくため
のものである。

キーロジック２０から送出されたリクエストコードＲＣ
，キーコードＫＣ，タッチカウントＴＣはデータメモリ
３２のデータバッファに順次読込まれる。

このデータバッファに読込まれるデータをデータバッフ
ァのアドレスとの関係のもとに示してみると第１表のよ
うになる。

すなわち３ワードで状態が変化した鍵の情報を記憶する
ようになっている。

このリクエストコードＲＣ，キーコードＫＣ，タッチカ
ウントＴＣのデータバッファへの読みが終了するとデコ
ーダ２７（第３図）への応答信号が切れる。

これによってデコーダ２７の出力をディレィフリップフ
ロップＤＦ３で１キークロツクパルスだけ遅延した信号
とデコーダ２７の出力をインバータＩＮＩで反転した信
号とが加えられるアンド回路ＡＮＩからパルスが発生し
、このパルスがフリップフロップＦＦ１のリセット端子
Ｒに加えられ、フリップフロップＦＦＩをリセットし、
アンド回路ＡＮ２を動作可能にしてキークロックφを発
生させる。

つまり実行ロジック３０で割込処理が行なわれている間
はキークロックφを停止させることによってキーカウン
タ２１、タッチカウンタ２２の動作を停止させるように
しているのである。

実行ロジック３０はデータメモリ３２のデータバッファ
に状態の変化した鍵に関するリクエストコードＲＣ，キ
ーコードＫＣ及びタッチカウントＴＣが割込まれるとこ
のリクエストコードに応じ、プログラムメモリ３３に記
憶された所定のプログラムに従って論理演算処理を実行
する。

次にこの論理演算処理について説明する。

第３図は実行ロジック３０での論理演算処理のメインル
ーチンを示したものである。

実行ロジック３０の中央演算制御部３１はまずデータメ
モリ３２のデータバッファアの記憶内容を見ることによ
ってリクエストコードＲＣが記憶されたかどうかを判断
し、リクエストコードＲＣがある場合にはそのリクエス
トコードＲＣに応じた処理を行う。

リクエストコードＲＣが鍵の押下開始を示すプレクレー
ムＰＣであるときには特に演算処理を行なわない。

リクエストコードＲＣが鍵が確実に押下されたことを示
すニュークレームＮＣのときはサブルーチンであるニュ
ークレームルーチンによって所定の論理演算処理が行な
われる。

第９図はこのニュークレームルーチンを示したものであ
る。

このニュークレームルーチンの説明に先立って実行ロジ
ック３０のデータメモリ３２にあるアベイラブルバッフ
ァについて説明する。

アベイラブルバッファは前述したように次に使えるチャ
ンネルがどのチャンネルかを示すものである。

アベイラブルバッファは１６ワード×８ビツトのリング
バッファからなり、２つのバッファポインタを具えてい
る。

このバッファポインタの１つはニュークレームＮＣのと
きおいているチャンネルがあるかどうかを見るためのア
ベイラブルポインタＣであり他の１つはニューレリース
ＮＲのときこのチャンネルがあいたことを示すためのも
のアベイラブルポインタＬである。

アベイラブルバッファの各アドレスにはフラッグとチャ
ンネルナンバＣＨＮが記憶されている。

そしてアベイラブルバッファにフラッグとチャンネルナ
ンバＣＨＮの記憶があればこのチャンネルが使用可能な
ことを示し、記憶がなげれば（Ｔｈｏ “であれば）そ
のチャンネルが使用中であることを示す。

電源が投入されるとまずアベイラブルバッファの各アド
レスには第２表に示すようにフラッグとチャンネルナン
バＣＨＮが順次記憶される。

このときは１チヤンネルから１６チヤンネルまで全て使
用可能である。

２つのアベイラブルポインタＣ及びＬはニュークレーム
ＮＣ又はニューレリースＮＲに応じて順次アドレスを指
定する。

そしてニュークレームＮＣのときは、アベイラブルポイ
ンタＣによって指定されているアドレスに記憶されてい
るチャンネルに押下された鍵の発音を割当テ、ソのアド
レスのチャンネルナンバＣ’ＨＮとフラッグをクリアす
ることによりそのチャンネルが使用中になったことを示
す。

またニューレリースＮＲのときは、アベイラブルポイン
タＬによって指定されているアドレスにその離鍵した鍵
の音の発音カ割当てられていたチャンネルナンバＣＨＮ
とフラッグを書込み、そのチャンネルが使用可能になっ
たことを示す。

このようにニュークレームＮＣ，ニューレリースに応じ
て使用開始のチャンネルナンバＣＨＮのクリア、使用終
了のチャンネルナンバＣＨＮの書込みを行ない、アベイ
ラブルバッファの記憶を見れば使用可能なチャンネルを
知ることができるようにしている。

なおアベイラブルバッファからクリアされたチャンネル
ナンバＣＨＮは再びそのアドレスに書き込まれるとは限
らないから（鍵の押下の順番に従ってアベイラブルバッ
ファの各アドレスの記憶がクリアされ、鍵の離鍵の順番
に従って書き込まれ、鍵の押下の順番が鍵の離鍵の順番
と必ずしも一致しないから）アドレスとチャンネルナン
バＣＨＮとの関係は第２表の状態から順次ランダムにな
っていく。

第９図に示すニュークレームルーチンはまず、アベイラ
ブルバッファのバッファポインタＣによって指定されて
いるアドレスの内容を見ることによって利用可能なチャ
ンネルがあるかどうかを判断−ｊる。

アベイラブルバッファの全てのアドレスの記憶が１０“
であれば全てのチャンネルが使用中であることを示すか
らこの押下鍵のいずれのチャンネルにも割当てられず発
音されない。

チャンネルナンバＣＨＮ及びフラッグの記憶のあるアド
レスがあると、そのチャンネルは利用可能であることを
示すから、そのチャンネルナンバＣＨＮを読出すことに
よりそのチャンネルに押下鍵の発音を割当て、そのアド
レスのチャンネルナンバＣＨＮとフラッグをクリアする
。

そして前述したデータバッファから押下鍵のキーコード
ＫＣを読出し、これをキーバッファの割当てられたチャ
ンネルに対応するアドレスに書込む。

なおキーバッファは前述したように各チャンネルにどの
キーが割当てられているかを記憶しておくためのもので
あり、上記アベイラブルバッファと同様に１６ワード×
８ビツトのリングバッファから構成される。

次にリングバッファから上記キーバッファに書込んだキ
ーコードと同一のキーコードを探し、リングバッファに
記憶されているニュークレーム時のタッチカウントＴＣ
Ｎからプレクレーム時のタッチカウントＴＣＰを減算す
ることによりタッチデータＴＤ（＝ＴＣＮ−’ｒｃｐ’
） を算出する。

続いてこのタッチデータＴＤ及び押下鍵を示すキーコー
ドＫＣ及びリクエストコードＲＣ及び発音の割当てられ
たチャンネルナンバＣＨＮをトーンジェネレータ４０に
送出する。

トーンジェネレータ４０では前述したように割当てられ
たチャンネルにおいてタッチデータＴＤ、キーコードＫ
Ｃ及びリクエストコードＲＣに応じて楽音信号を形成し
、これをサウンドシステム５０に加え所望の楽音を発生
させる。

リクエストコードＲＣが鍵の押圧が完全に解除されたこ
とを示すニューレリースＮＲのときはサブルーチンであ
るニューレリースルーチンに従って所定の論理演算処理
が行なわれる。

第１０図はこのニューレリースルーチンを示したもので
ある。

リクエストコードＲＣがニューレリースＮＲであると判
断されると、そのニューレリースＮＲに係わるキーコー
ドと同一のキーコードがキーバッファにあるかどうかを
探す。

このキーコードＫＣは前述したニュークレームＮＣのと
きリングバッファからキーバッファに移されているので
何かの理由によりこのキーコードがクリアされていない
限り存在するはずである。

同一のキーコードが見つかるとそのキーコードが記憶さ
れているアドレスに対応するチャンネルナンバＣＨＮ及
びフラッグをアベイラブルバッファのアベイラブルポイ
ンタＬによって指定されているアドレスに書込み、その
チャンネルが空いたことを示す。

続いてそのニューレリースに係わるキーコードＫＣ及び
リクエストコードＲＣ及び上記アベイラブルバッファに
書込まれたチャンネルナンバＣＨＮをトーンジェネレー
タ４０に送出する。

トーンジェネレータ４０は上記キーコードＫＣ。

リクエストコードＲＣ及びチャンネルナンバＣＨＮを受
取るとそのキーコードＫＣの割当てられているチャンネ
ルにおいて楽音信号を所定の減衰特性に従って減衰させ
る。

このようにプレクレームＰＣが生じた時点（鍵の押下開
始時点）のタッチカウンタ２２の出力であるタッチカウ
ントＴＣＰ及びニュークレームＮＣが生じた時点（鍵の
押下終了時点）のタッチカウンタ２２の出力であるタッ
チカウントＴＣＮを各鍵毎に夫々実行ロジック３０のデ
ータメモリ３２に記憶し、ニュークレームＮＣの時点で
同一の鍵に対応するタッチカウントＴＣＰからＴＣＮを
減算し、当該鍵の押下速度に対応するタッチデータＴＤ
を求めるようにしているので１個のタッチカウンタ２２
によって全鍵の押下速度を検出することができる。

なおタッチカウンタ２２はキーカウンタ２１のキャリイ
信号Ｃｉによってカウントアンプし、カウント値が十進
数で２５６に越えると再びＯからカウントを開始するよ
うになっているがプレクレームＰＣ及びニュークレーム
ＮＣがいずれのカウント値のときに生じても’ｒｃｐ−
’ｒｃＮ≦２５６であれば鍵の押下速度を検出すること
ができるのは容易に理解することができるであろう。

すなわちＴＣＰ−ＴＣＮの演算は補数を用いて行なわれ
るので例えばＴＣｐ＝１１１１１１００でＴＣＮ＝００
００１０００の場合でも となり鍵の押下速度に対応したタッチデータを得ること
ができる。

以上説明したようにこの発明によれば１個のカウンタに
よって全ての鍵の押下速度に対応したタッチデータを得
ることができるので回路を簡略化することができ、特に
回路を集積回路化した場合にチップ上のタッチカウンタ
部の占める面積を極めて小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる電子楽器の一実施例を示すブ
ロック図、第２図はそのキースイッチ群の一例を示す回
路図、第３図はキーロジックの一例を示す回路図、第４
図〜第６図はキーロジックの動作を説明するタイミング
チャート、第７図〜第１０図は実行ロジック３０の動作
を説明するフローチャートである。 １０・・・・・・キースイッチ群、２０・・・・・・キ
ーロジック、２１・・・・・・キーカウンタ、２２・・
・・・・タッチカウンタ、２５・・・・・・ロジック、
３０・・・・・・実行ロジック、３１・・・・・・中央
演算制御部、３２・・・・・・データメモリ、３３・・
・・・・プログラムメモリ、４０・・・・・・トーンジ
ェネレータ、５０・・・・・・サウンドシステム、６０
・・・・・・アドレスバス、、７０・・・・・・データ
バス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の鍵に対して共通に設けられ、一定時間間隔で
   順次変化するデジタル値を常時出力する１個のカウンタ
   と、合鍵の押下開始時を検出する第１の検出手段と、前
   記第１の検出手段の検出に応答して合鍵の押下開始時に
   おける前記カウンタの出力デジタル値をそれぞれ記憶す
   る記憶手段と、合鍵の押下完了時を検出する第２の検出
   手段と、前記第２の検出手段の検出に応答して前記カウ
   ンタの合鍵の押下完了時における出力デジタル値と前記
   記憶手段に記憶されている対応する鍵に関するデジタル
   値との差にもとづき当該鍵の押下速度に対応するタッチ
   データをそれぞれ形成するタッチデータ形成手段とを具
   えた電子楽器のタッチレスポンス装置。 ２ 前記タッチデータ形成手段は、前記第２の検出手段
   の検出に応答して前記カウンタの出力デジタル値をそれ
   ぞれ一時記憶する一時記憶手段と、前記一時記憶手段に
   記憶されたデジタル値と前記記憶手段に記憶されたデジ
   タル値との差を同一の鍵に関して算出する演算手段とを
   有するものである特許請求の範囲第１項記載の電子楽器
   のタッチレスポンス装置。