JP2891248B2 - Electronic keyboard instrument - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電子ピアノや鍵
盤型シンセサイザ等の電子鍵盤楽器に関し、特にその表
現力の向上に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic keyboard instrument such as an electronic piano and a keyboard-type synthesizer, and more particularly to an improvement in its expressiveness.

【０００２】[0002]

【従来の技術】音楽の演奏は、単に発生する楽音が楽譜
の指示どお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等、楽
音の細部まで気をつか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。2. Description of the Related Art Musical performance is not limited to simply generating musical tones at pitches as indicated in musical scores.
A beautiful performance can be achieved only by paying attention to the details of the musical sound, such as the processing of subtle levels (volumes), pitch (pitch) fluctuations, and the lingering sound of fading musical sounds as well as the tone of each sound. Therefore, the musical instrument must be capable of accepting the player's intention and generating musical tones reflecting the intention.

【０００３】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には一般的に各キー毎にオン・
オフを検出するスイッチと、打鍵強度（イニシャル強
度）を検出するセンサが設けられている。オンされたキ
ーを検出することにより、音高を決定し、イニシャル強
度を検出することにより、発音レベルやレベル変位特性
（エンベロープ）等を決定するようにしている。また、
一部の電子鍵盤楽器においては、キーオン中の押圧強度
（アフタータッチ）を検出してレベルやビブラート等の
効果を制御するようにしているものもある（特開昭６２
−１８７３９３号公報参照）。At present, electronic keyboard musical instruments represented by electronic pianos and keyboard-type synthesizers are widely used. The keyboard of this type of electronic keyboard instrument is generally turned on / off for each key.
A switch for detecting the OFF state and a sensor for detecting the keying strength (initial strength) are provided. By detecting the turned-on key, the pitch is determined, and by detecting the initial intensity, the sounding level and the level displacement characteristic (envelope) are determined. Also,
Some electronic keyboard instruments detect the pressing intensity (after touch) during key-on to control the level, vibrato, and other effects (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62).
-187393).

【０００４】また、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６１−４７
４３３号公報第１１図参照）を有するものもある。この
ペダルやホイールにはビブラート等の効果やピッチ変位
等の制御機能を割り当てることができる。Some electronic keyboard musical instruments have pedals or wheels (Japanese Patent Publication No. 61-47) as additional playing controls.
433, see FIG. 11). Effects such as vibrato and control functions such as pitch displacement can be assigned to the pedals and wheels.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の鍵
盤ではキーのオン・オフ，キーオン時のイニシャル強
度，キーオン中のアフタータッチを検出して楽音に反映
することができるが、キーオン直前やキーオフ時の指の
動き、すなわちキーの上下動を検出することができなか
った。As described above, in the conventional keyboard, the on / off of the key, the initial strength at the time of key-on, and the after touch during the key-on can be detected and reflected on the musical tone. The finger movement at the time of key-off, that is, the vertical movement of the key could not be detected.

【０００６】ところで、キーボード奏者による実際の演
奏においては、キーオン前，キーオフ後の指の動きが自
然にアタック（楽音の立ち上がり）やリリース（余韻）
を表現している場合が多く、このような指の動きを楽音
に反映させれば表情豊かな楽音を生成することができ
る。しかしながら、従来の鍵盤ではキーのオン・オフ，
キーオン時のイニシャル強度，キーオン中のアフタータ
ッチを検出して楽音に反映することができるが、キーオ
ン直前やキーオフ直後の指と鍵盤との接触状態を検出す
ることができなかった。By the way, in an actual performance by a keyboard player, the movement of a finger before key-on and after key-off naturally attacks (releases a tone) and releases (residual).
Is expressed in many cases, and if such a movement of the finger is reflected in a musical tone, a musical tone with a rich expression can be generated. However, with the conventional keyboard, the key on / off,
The initial strength at the time of key-on and the after touch during the key-on can be detected and reflected in the musical tone, but the contact state between the finger and the keyboard immediately before the key-on or immediately after the key-off cannot be detected.

【０００７】また、実際のピアノ（アコースティックピ
アノ）において、キーを叩いたときの音色は単に打鍵強
度や打鍵速度のみで決定されるものではなく、その叩き
方やキーからの指の離し方によって微妙に変化する。た
とえば、指をキーの上に置いた状態から打鍵する演奏
（すなわちキーは初速＝０から急に加速される。）と、
キーの上方から指を落として打鍵する演奏（すなわちキ
ーはスタートから打鍵まで略一定の速い速度で移動す
る。）とでは同じ打鍵強度でも音色が異なる。また、オ
ンしていたキーを静かにオフするのと撥ね上げるように
オフするのとでは音色余韻が異なる。この理由は弦の振
動をおさえるダンパーの効果で、例えばキーを徐々に戻
して行くとダンパーが振動している弦に接触しはじめ、
それとともに音色が変化して行く。完全に手を離すと弦
の振動は完全におさえられ消音する。したがってキーの
離鍵方法によって消音に至るまでに音色余韻が連続的に
変化することになる。このことは音響学的には十分に解
明されていないが、実際の演奏により経験的に事実が証
明されている。Further, in an actual piano (acoustic piano), the tone when a key is struck is not determined solely by the keystroke strength or the keystroke speed, but is subtle depending on how the key is struck and how the finger is released from the key. Changes to For example, a performance in which a finger is pressed from a state in which a finger is placed on the key (that is, the key is rapidly accelerated from initial velocity = 0).
In a performance in which a finger is dropped from above the key and the key is pressed (that is, the key moves at a substantially constant high speed from the start to the keying), the tone color is different even with the same keying strength. In addition, the timbre of a key that is turned on is different from that when the key is turned off gently and when the key is turned off so that the key is flipped up. The reason for this is the damper effect that suppresses the vibration of the strings.For example, when the key is gradually returned, the damper starts to touch the vibrating strings,
At the same time, the tone changes. When you release your hands completely, the vibration of the strings is completely suppressed and the sound is muted. Therefore, the timbre of the tone changes continuously until the sound is muted by the key release method. Although this is not well understood acoustically, it has been empirically proved by actual performance.

【０００８】このようなオン時の鍵操作やオフ時の鍵操
作は、鍵の上下動の速度変化（加速度）を検出すること
によって、相当程度検出することができ、これを楽音制
御に反映させることで、上記音色の微妙な変化を楽音に
付与することができるが、従来の電子鍵盤楽器では、オ
ン時・オフ時の押鍵ストローク中の加速度の変化を検出
するための構成を備えていなかったため、オン時の打鍵
方法がいか様なものであれ、最終的打鍵速度で音色音量
が一義的に決められ、キーの走行履歴に関係がなく、ま
た離鍵についても、いつキーを離鍵したかで単純な減衰
に移行し、離鍵のスピード、離鍵時の走行履歴（急に手
を離したのか、はじくように離したのか、徐々に離鍵し
たのか等）に無関係に消音されていた。このため、アコ
ースティックピアノの特性を再現して、電子鍵盤楽器に
その奏法、表現力を実現することが不可能であった。[0008] Such a key operation at the time of turning on and a key operation at the time of turning off can be detected to a considerable extent by detecting a speed change (acceleration) of the vertical movement of the key, and this is reflected in musical tone control. By doing so, it is possible to impart a subtle change in the timbre to a musical tone.However, conventional electronic keyboard musical instruments do not include a configuration for detecting a change in acceleration during a key-pressing stroke during ON / OFF. Therefore, no matter how the key is pressed when the key is turned on, the tone volume is uniquely determined by the final keying speed, regardless of the running history of the key, and when the key is released, when the key is released The sound is muted irrespective of the key release speed and the running history at the time of key release (whether you released your hand suddenly, releasably, or gradually released). Was. For this reason, it has not been possible to reproduce the characteristics of an acoustic piano and realize the playing style and expressiveness of an electronic keyboard instrument.

【０００９】また、ペダルやホイールは楽音の１音１音
に対して微妙な表情を付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等をト
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、１音１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。The pedals and wheels are not operators for giving a subtle expression to each tone of the musical sound, but are operations for totally controlling the level, vibrato, etc. of all musical tones that are sounded at that time. I am a child. Furthermore, since the wheel must be operated by hand separately from the keyboard operation, there is a disadvantage that the expression on the keyboard is insufficient. For this reason, the conventional keyboard alone has a drawback that the expression for each sound is not sufficient, and even if a pedal or a wheel is used, the expression power is not sufficiently improved.

【００１０】この発明は、キーオン時、キーオフ時のキ
ーの加速度およびキーオン／キーオフのタイミングを検
出して楽音を制御することにより上記課題を解決した電
子鍵盤楽器を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electronic keyboard instrument which solves the above-mentioned problem by detecting the key acceleration at the time of key-on and key-off and the timing of key-on / key-off to control musical sounds.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、鍵盤の各キーに設けられ、ストローク中の位置を連
続的に検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の検
出結果に基づいて、キーの現在位置における加速度を算
出する加速度算出手段と、 加速度算出手段が算出した加
速度に基づいて発生する楽音の発生態様を制御する楽音
発生手段と、を設けている。 The invention described in claim 1 is provided on each key of a keyboard and links positions during a stroke.
Position detecting means for detecting connection to, detection of the position detecting means
The acceleration at the current position of the key is calculated based on the result.
The acceleration calculation means to output the acceleration and the acceleration calculated by the acceleration calculation means.
A tone that controls the manner in which a tone is generated based on speed
Generating means.

【００１２】請求項２に記載した発明は、鍵盤の各キー
に設けられ、ストローク中の位置に応じた出力を行うエ
ンコーダと、 エンコーダの出力に基づいてキーオンを判
定する判定手段と、 エンコーダの出力に基づいてキーオ
ン前の加速度を算出する加速度算出手段と、 算出された
キーオン前の加速度に基づいて発生する楽音の発生態様
を制御する楽音発生手段と、設けている。 [0012] The invention described in claim 2 is provided on each key of the keyboard and performs an output corresponding to a position during a stroke.
Key-on based on encoder and encoder output
Key means based on the output of the encoder.
An acceleration calculating means for calculating the emissions before the acceleration, the calculated
Generation of musical sound generated based on acceleration before key-on
And a tone generating means for controlling the tone.

【００１３】請求項３に記載した発明は、各キーにキー
タッチを検出するキータッチ検出手段を設け、 前記加速
度算出手段は、キータッチが検出されたキーについて加
速度を検出する。 According to a third aspect of the present invention, each key has a key.
Provided key touch detection means for detecting a touch, the acceleration
The degree calculation means adds a key for which a key touch is detected.
Detect speed.

【００１４】請求項１に記載した発明では、位置検出手
段がストローク中のキー位置を連続的に検出し、加速度
検出手段が位置検出手段の検出結果に基づいて現在位置
における加速度を検出する。キーオン判定手段がキーオ
ンを判定すると、楽音発生手段が加速度検出手段により
検出された加速度に基づいて発生させた楽音の発生態様
を制御する。したがって、キーオン直前やキーオフ直後
等の加速度を検出することができる。この加速度はキー
オン時の微妙な奏法の変化によく対応しているため、こ
れに基づいて発生させる楽音の発生態様を制御すること
により、演奏者の意図を反映した微妙な楽音変化が可能
になり、楽音の表情を豊かにすることができるととも
に、アコーステックピアノの楽音に近似させることも可
能になる。According to the first aspect of the present invention, the position detecting means
The step continuously detects the key position during the stroke,
The detecting means detects the current position based on the detection result of the position detecting means.
The acceleration at is detected. Key-on judgment means is key-on
Is determined, the musical sound generation means
Generating mode of musical sound generated based on detected acceleration
Control. Therefore, just before key-on or immediately after key-off
Acceleration can be detected. Since this acceleration corresponds well to subtle changes in playing style at the time of key-on, subtle changes in musical tones that reflect the intentions of the player are possible by controlling the manner in which musical tones are generated based on this. In addition to enriching the expression of the musical sound, it is also possible to approximate the musical sound of an acoustic piano.

【００１５】請求項２に記載した発明では、ストローク
中のキーの位置に連動してエンコーダがデータを発生す
る。エンコーダとしては例えば図２（Ａ）〜（Ｄ）に示
すようなものを用いればよい。このようなエンコーダが
発生したデータに基づいてキーのオン前の加速度を検出
する。エンコーダは位置データや速度をデータを出力す
るがこれを微分すれば加速度を得ることができる。微分
は電気回路でアナログ的に実行してもよく、下記の実施
例のように微小時間の平均変化率で近似してもよい。ま
た楽音制御手段は、キーオン前の加速度に基づいて楽音
の発生態様を制御する。 According to the second aspect of the present invention, the stroke
The encoder generates data in conjunction with the position of the key inside
You. As an encoder, for example, as shown in FIGS.
Such a thing may be used. Such an encoder
Detects acceleration before key-on based on generated data
I do. Encoder outputs position data and speed data
However, if this is differentiated, the acceleration can be obtained. differential
May be implemented in an electrical circuit in analog
As in the example, approximation may be performed using an average change rate in a short time. Ma
The tone control means is configured to generate a tone based on the acceleration before key-on.
Is controlled.

【００１６】請求項３に記載した発明では、キータッチ
が検出されたキーについて加速度を検出するようにした
ので、押鍵される可能性がないキーについては加速度を
検出する処理を実行しないため処理時間を短縮できる。 According to the third aspect of the invention, a key touch is provided.
Detects acceleration for keys that have been detected
Therefore, for keys that are not likely to be pressed,
Since the detection process is not performed, the processing time can be reduced.

【００１７】さらに、キーオンおよびキーオフの状態を
エンコーダの出力から判断するようにすれば、鍵のタッ
チ感覚を損ねることがなく、装置の構成を簡略化でき
る。Furthermore, the key-on and key-off states are
If the determination is made from the output of the encoder, the configuration of the device can be simplified without impairing the touch feeling of the key.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】図３はこの発明の実施例である電
子鍵盤楽器のブロック図である。鍵盤１は約７オクター
ブの音域を有し、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のほか音色選択スイッチを含むスイッチ群２，ス
ピーカ等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，エンコード値検出
回路１３，スイッチインターフェイス１４，音源回路１
５，キータッチ検出回路１６，ＲＯＭ１７，ＲＡＭ１
８，タイマ１９が接続されている。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
等に基づいて同時に８音まで発音することができる。タ
ッチ強度検出回路１２，エンコード値検出回路１３およ
びキータッチ検出回路１６はそれぞれキー３０に設けら
れている各種センサに基づいてキータッチの有無，キー
の上下動およびキーオン時・キーオン中の押圧強度（イ
ニシャルタッチ強度・アフタータッチ強度）等を検出す
る。FIG. 3 is a block diagram of an electronic keyboard instrument according to an embodiment of the present invention. The keyboard 1 has a range of about 7 octaves, and the sound source 15 is provided with eight independently soundable channels. In addition to the keyboard 1, a switch group 2 including a tone selection switch and a sound system 4 such as a speaker are provided on the outer surface of the musical instrument. The operation of the musical instrument is controlled by the CPU 10, and the memory and each operation unit are connected to the CPU 10 via the bus 11. The bus 11 includes a touch intensity detection circuit 12, an encoded value detection circuit 13, a switch interface 14, and a sound source circuit 1.
5, key touch detection circuit 16, ROM 17, RAM 1
8. The timer 19 is connected. The switch interface 14 detects ON / OFF of each switch of the switch group 2. The sound source circuit 15 is provided with independent eight-channel sound sources, and can generate up to eight sounds simultaneously based on a waveform signal or the like received from the CPU 10. The touch intensity detection circuit 12, the encoded value detection circuit 13, and the key touch detection circuit 16 determine presence / absence of key touch, up / down movement of the key, and press intensity during key-on / key-on based on various sensors provided on the key 30. (Initial touch strength, after touch strength), etc. are detected.

【００１９】図１に鍵盤１を構成する１個のキー付近の
構成図を示す。キー３０の表面には導電性薄膜３１が形
成されている。この導電性薄膜３１は導電性塗料や化学
メッキにより形成される。この導電性薄膜３１は高ゲイ
ンアンプ３２に接続されており、導電性薄膜３１がピッ
クアップしたハムノイズを増幅する。この出力は判定回
路３３に入力される。判定回路３３は増幅されたハムノ
イズのレベルを判定し、一定以上であればキータッチあ
りと判定・出力する回路である。すなわち演奏者の指が
キーにふれているとき、人体のハムノイズが導電性薄膜
から入力されノイズゲインが大きくなる。このことを利
用してキータッチ／キーリリースを判定するようにして
いる。またキー３０の下方にはエンコード板４０が縦方
向に摺動可能に設けられており、その上端はキー３０下
面に当接している。このエンコード板４０は上方（キー
３０方向）に付勢されており、キー３０の上下動に連動
して上下する。このエンコード板は図２（Ａ）〜（Ｄ）
に示すようなエンコードパターンが形成されている。こ
のエンコード板４０を挟んで発光素子３５および受光素
子３６が設けられている。すなわちエンコード板４０に
形成されているエンコードパターンは光の透過の有無や
透過量でデータを構成する透過型のパターンである。発
光素子３５はＬＥＤ等で構成され、受光素子３６はフォ
トトランジスタ等が使用される。またキー３０の始点側
下部にはタッチ強度センサ３４が設けられている。この
タッチ強度センサ３４はキーストッパを兼ねており、内
部に圧電素子を有している。キーがオンされたときその
押圧強度を検出し、この検出強度がタッチ強度検出回路
１２に取り組まれてイニシャルタッチ強度データ・アフ
タータッチ強度データとして出力される。FIG. 1 shows a configuration diagram around one key constituting the keyboard 1. A conductive thin film 31 is formed on the surface of the key 30. This conductive thin film 31 is formed by conductive paint or chemical plating. The conductive thin film 31 is connected to a high gain amplifier 32 and amplifies hum noise picked up by the conductive thin film 31. This output is input to the judgment circuit 33. The determination circuit 33 is a circuit that determines the level of the amplified hum noise, and determines and outputs that there is a key touch if the level is equal to or more than a predetermined value. That is, when the player's finger touches the key, hum noise of the human body is input from the conductive thin film, and the noise gain increases. Utilizing this, the key touch / key release is determined. An encoding plate 40 is provided below the key 30 so as to be slidable in the vertical direction, and the upper end thereof is in contact with the lower surface of the key 30. The encoding plate 40 is urged upward (in the direction of the key 30), and moves up and down in conjunction with the vertical movement of the key 30. This encoding plate is shown in FIGS.
Are formed as shown in FIG. A light emitting element 35 and a light receiving element 36 are provided with the encoding plate 40 interposed therebetween. That is, the encode pattern formed on the encode plate 40 is a transmissive pattern in which data is constituted by the presence or absence of light transmission and the amount of transmission. The light emitting element 35 is configured by an LED or the like, and the light receiving element 36 is a phototransistor or the like. A touch intensity sensor 34 is provided below the start point of the key 30. The touch intensity sensor 34 also serves as a key stopper, and has a piezoelectric element inside. When the key is turned on, the pressing intensity is detected, and the detected intensity is applied to the touch intensity detecting circuit 12 and output as initial touch intensity data / after touch intensity data.

【００２０】図２にエンコード板４０の例を示す。同図
（Ａ）のエンコード板は、中央部に逆三角形の開口部４
１を有している。キーが完全にオフしているときは、発
光素子３５−受光素子３６の間には頂点４１ａ付近が位
置しているため、光が殆ど通過せず受光素子の出力は小
さいが、キーが押下されてゆくにしたがって発光素子−
受光素子３６の間に位置する開口部が広くなってゆくた
め、受光素子の出力が大きくなる。このようにエンコー
ド板４０の上下によって光の透過量（または透過幅）が
変わり、これを検出することによってキー３０の位置を
判定することができる。FIG. 2 shows an example of the encoding plate 40. The encoding plate shown in FIG.
One. When the key is completely turned off, since the vertex 41a is located between the light emitting element 35 and the light receiving element 36, almost no light passes and the output of the light receiving element is small, but the key is depressed. Light-emitting elements-
Since the opening located between the light receiving elements 36 becomes wider, the output of the light receiving elements increases. As described above, the light transmission amount (or transmission width) changes depending on whether the encoding plate 40 is up or down. By detecting this, the position of the key 30 can be determined.

【００２１】同図（Ｂ）のエンコード板には多数のスリ
ットが等間隔に形成されている。キーの上下動にともな
ってこのエンコード板が上下したとき、受光素子３６に
と移動（上下動）距離に比例した数のパルス状の光が受
光される。このパルスをカウンタでカウントすることに
よりキーの移動量を検出することができる。また、パル
ス間隔を検出することにより移動速度を検出することが
できる。A large number of slits are formed at equal intervals in the encoding plate shown in FIG. When the encode plate moves up and down with the up and down movement of the key, the light receiving element 36 receives pulsed light of a number proportional to the moving (up and down movement) distance. The amount of movement of the key can be detected by counting the pulses with a counter. Also, the moving speed can be detected by detecting the pulse interval.

【００２２】同図（Ｃ）のエンコード板は透明板に４ビ
ットの２進コードを縦に連ねて書き込んだものである。
このエンコード板を用いる場合には受光素子を各ビット
に対応させて１個ずつ設ける必要がある。このエンコー
ド板を用いれば、キー３０の上下位置をディジタルデー
タとして直接取り込むことができる。The encoding plate shown in FIG. 2C is a transparent plate in which 4-bit binary codes are written vertically.
When this encoding plate is used, it is necessary to provide one light receiving element for each bit. If this encoding plate is used, the vertical position of the key 30 can be directly captured as digital data.

【００２３】同図（Ｄ）のエンコード板にはスリット４
４ａ，４４ｂが斜めに形成されている。受光素子３５と
して受光する光の水平位置を検出できるＣＣＤアレイや
フォトダイオードアレイを用いることにより、キー３０
の上下位置を受光した光の水平位置として検出すること
ができる。なお、スリット４５はエンコード板の上半分
／下半分を識別するためのものである。The slit 4 is provided on the encoding plate shown in FIG.
4a and 44b are formed obliquely. By using a CCD array or a photodiode array capable of detecting the horizontal position of the light received as the light receiving element 35, the key 30
Can be detected as the horizontal position of the received light. The slit 45 is used to identify the upper half / lower half of the encoding plate.

【００２４】図４は前記ＲＡＭ１８に設定される各キー
の操作内容記憶エリアを示す。この記憶エリアは各キー
ごとに設定される。この記憶エリアにはキータッチフラ
グＭ１，キーオンフラグＭ２，キー位置記憶エリアＭ
３，加速度記憶エリアＭ４および音色パラメータ記憶エ
リアＭ４が設定されている。キータッチフラグＭ１はキ
ータッチ検出回路１６がキータッチを検出している間セ
ットするフラグである。またキーオンフラグＭ２はエン
コーダの出力が一定値以上になったときセットされるフ
ラグで、このフラグがセットされると発音データが音源
回路１５に送信されて楽音が発音される。キー位置記憶
エリアＭ３は今回の位置データ，前回の位置データおよ
び前々回の位置データを記憶するエリアからなり、これ
らのデータの差を計測周期で割ることにより加速度が計
算される。計算された加速度が加速度記憶エリアＭ４に
経時的に記憶される。このエリアにはキータッチからキ
ーオンまでの加速度を連続して記憶するため複数の記憶
エリアが設けられている。Ｍ５には倍音構成比率等の音
色を決定するためのパラメータが記憶される。このパラ
メータはキーオンを検出したときそれまでのキー位置の
変化内容に基づいて決定され、音源回路１５に送られ
る。FIG. 4 shows an operation content storage area of each key set in the RAM 18. This storage area is set for each key. This storage area has a key touch flag M1, a key-on flag M2, a key position storage area M
3. An acceleration storage area M4 and a timbre parameter storage area M4 are set. The key touch flag M1 is a flag that is set while the key touch detection circuit 16 detects a key touch. The key-on flag M2 is set when the output of the encoder becomes a certain value or more. When this flag is set, the tone generation data is transmitted to the tone generator 15 to generate a tone. The key position storage area M3 includes an area for storing the current position data, the previous position data, and the position data two times before, and the acceleration is calculated by dividing the difference between these data by the measurement cycle. The calculated acceleration is stored over time in the acceleration storage area M4. This area is provided with a plurality of storage areas for continuously storing acceleration from key touch to key on. M5 stores parameters for determining a tone color such as a harmonic composition ratio. This parameter is determined based on the change in the key position up to that point when key-on is detected, and sent to the tone generator 15.

【００２５】図５、図６は前記ＣＰＵ１０の動作を示す
フローチャートである。図５（Ａ）はメインルーチンで
ある。この電子鍵盤楽器の電源がオンされると各レジス
タをリセットする等のイニシャル処理が実行され（ｎ
１）、この楽器が演奏可能状態になる。こののち音色選
択スイッチによる音色選択処理動作（ｎ２）およびキー
タッチセンサによるキータッチ処理動作（ｎ３）が実行
される。またタイマ１９の一定時間ごとの割り込みによ
りタイマインタラプト動作が実行される。FIGS. 5 and 6 are flowcharts showing the operation of the CPU 10. FIG. 5A shows a main routine. When the power of the electronic keyboard instrument is turned on, initial processing such as resetting each register is executed (n
1), this instrument is ready to play. Thereafter, the tone color selection processing operation (n2) by the tone color selection switch and the key touch processing operation (n3) by the key touch sensor are executed. Further, a timer interrupt operation is executed by interruption of the timer 19 at regular intervals.

【００２６】同図（Ｂ）はキータッチイベント処理動作
である。何れかのキーに指が接触するとこの動作が実行
される。まず接触されたキーのキーナンバを読み取り
（ｎ４）、このキーに対応するキータッチフラグをセッ
トして（ｎ５）リターンする。FIG. 3B shows a key touch event processing operation. This operation is performed when a finger touches any key. First, the key number of the touched key is read (n4), the key touch flag corresponding to this key is set (n5), and the routine returns.

【００２７】同図（Ｃ）はキーリリースイベント処理動
作である。接触していた指がキーから離れるとこの動作
が実行される。まず指の接触が解除されたキーのキーナ
ンバを読み取り（ｎ６）、このキーのキータッチフラグ
をリセットして（ｎ７）リターンする。FIG. 3C shows a key release event processing operation. This operation is performed when the touching finger is separated from the key. First, the key number of the key whose finger has been released is read (n6), the key touch flag of this key is reset (n7), and the routine returns.

【００２８】図６はタイマインタラプト動作である。こ
の動作においてはキータッチされているすべてのキーに
ついてそのキーの上下位置を検出する。検出された位置
によってキーのオン・オフが判断される。まずｎ８にお
いてキーナンバレジスタ（キー位置を検出するキーナン
バを記憶するレジスタ：ＲＡＭ１８に設定される）に０
をセットし、このキーにキータッチがあるか否かをｎ９
で判断する。この判断はキータッチフラグのセット／リ
セットによって行われる。キータッチがあればエンコー
ダの読み取りを行い、これをキー位置として記憶する
（ｎ１０）。今回記憶されたキー位置と前回の動作で記
憶されたキー位置とで加速度を求め加速度記憶エリアＭ
４に記憶する（ｎ１０′）。今回のキー位置に基づきキ
ーオンか否かを判断する（ｎ１１）。このキーオンの判
断はキーが一定深さよりも下まで押下されていればキー
オンであると判断するものである。キーオンしていれば
キーオンフラグがセットしているか否かを判断し（ｎ１
２）、セットしていなければキーオンイベント発生であ
るとして、キーオンされるまでの加速度の変化パターン
を判断し、これに対応した音色パラメータを決定する
（ｎ１３）。たとえば、加速度が大きければ打鍵強度よ
りも発音レベルを大きくして基本波の比率を高くし、加
速度が小さければ打鍵強度よりもレベルを小さくして基
本波の比率を低くする、等のパラメータ設定を行えばよ
い。このパラメータを含む発音データを音源回路１５に
送信し（ｎ１４）キーオンフラグをセットしたのち（ｎ
１５）ｎ１６に進む。またｎ９でキータッチがないと判
断された場合およびｎ１２でキーオンフラグがすでにセ
ットされていると判断された場合には直接ｎ１６に進
む。ｎ１６ではキーナンバレジスタに１を加算する。こ
れによってキーナンバレジスタの記憶内容が８８になれ
ば全てのキーに対して上記動作が終了したことになるた
めリータンする。キーナンバレジスタの記憶内容が８８
未満であれば次のキーの処理のためｎ９にもどる。FIG. 6 shows a timer interrupt operation. In this operation, the up and down positions of all the keys touched are detected. On / off of the key is determined based on the detected position. First, at n8, 0 is stored in a key number register (register for storing a key number for detecting a key position: set in the RAM 18).
Is set, and whether or not this key has a key touch is determined by n9.
To judge. This determination is made by setting / resetting the key touch flag. If there is a key touch, the encoder is read and stored as a key position (n10). The acceleration is obtained from the key position stored this time and the key position stored in the previous operation.
4 (n10 '). It is determined whether or not the key is on based on the current key position (n11). This key-on determination is to determine that the key is on if the key is pressed down to below a certain depth. If the key is on, it is determined whether or not the key-on flag is set (n1).
2) If it is not set, it is determined that a key-on event has occurred, and a change pattern of acceleration until key-on is determined, and a tone color parameter corresponding to this is determined (n13). For example, if the acceleration is large, the sound level is made higher than the keystroke intensity to increase the ratio of the fundamental wave, and if the acceleration is small, the level is made smaller than the keystroke intensity and the ratio of the fundamental wave is decreased. Just do it. The sound data including this parameter is transmitted to the tone generator circuit 15 (n14), and the key-on flag is set.
15) Go to n16. When it is determined that there is no key touch at n9 and when it is determined that the key-on flag is already set at n12, the process directly proceeds to n16. In n16, 1 is added to the key number register. As a result, when the contents stored in the key number register become 88, the above operation has been completed for all keys, and the return operation is performed. The stored contents of the key number register are 88
If it is less, the process returns to n9 for processing the next key.

【００２９】一方ｎ１１でキーオンしていないと判断さ
れた場合にはｎ１８でキーオンフラグがセットしている
か否かを判断する。すなわち、キー位置がキーオン位置
よりも浅い所定値以下であり（ｎ１１）且つキーオンフ
ラグがセットしていれば（ｎ１８）キーオフイベント発
生であるとして、このキーの消音データを音源回路に送
信し（ｎ１９）キーオンフラグをリセットしたのち（ｎ
２０）ｎ１６に進む。また、キーオンフラグがリセット
していれば直接ｎ１６に進む。On the other hand, if it is determined in step n11 that the key is not turned on, it is determined in step n18 whether the key-on flag is set. That is, if the key position is equal to or less than a predetermined value shallower than the key-on position (n11) and the key-on flag is set (n18), it is determined that a key-off event has occurred, and the mute data of this key is transmitted to the tone generator circuit (n19). ) After resetting the key-on flag (n
20) Go to n16 . In addition, key-on flag goes directly to the n16 if the reset.

【００３０】以上の実施例においてはキーのオン・オフ
もエンコーダの読み取り値によって判断するようにした
がキーのオン・オフは別のスイッチで判断し、キーの上
下動のみをエンコーダから読み取るようにしてもよい。In the above embodiment, the key ON / OFF is also determined by the read value of the encoder. However, the key ON / OFF is determined by another switch, and only the vertical movement of the key is read from the encoder. You may.

【００３１】[0031]

【発明の効果】以上のようにこの発明の電子鍵盤楽器に
よれば、キー押下時等の加速度を検出することができる
ため、打鍵の仕方や離鍵の仕方等を検出して楽音に反映
させることができる。これにより単なるキーのオン・オ
フやその強さのみによる楽音の制御に比してニュアンス
の多い楽音を生成することができる。As described above, according to the electronic keyboard instrument of the present invention, since the acceleration at the time of pressing a key or the like can be detected, the method of hitting or releasing a key is detected and reflected on a musical tone. be able to. As a result, it is possible to generate a musical tone having more nuances than a musical tone control based on only the key on / off and its strength.

【００３２】[0032]

【００３３】[0033]

【００３４】[0034]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明の実施例である電子鍵盤楽器のキー付
近の構成図FIG. 1 is a block diagram showing the vicinity of keys of an electronic keyboard instrument according to an embodiment of the present invention.

【図２】同電子鍵盤楽器に用いられるエンコード板の例
を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of an encoding plate used in the electronic keyboard instrument.

【図３】同電子鍵盤楽器の制御部のブロック図FIG. 3 is a block diagram of a control unit of the electronic keyboard instrument.

【図４】同制御部のメモリの一部構成図FIG. 4 is a partial configuration diagram of a memory of the control unit.

【図５】同制御部の動作を示すフローチャートFIG. 5 is a flowchart showing the operation of the control unit.

【図６】同制御部の動作を示すフローチャートFIG. 6 is a flowchart showing the operation of the control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１３…エンコード値検出回路、３０…キー、３５…発光
素子、３６…受光素子、４０…エンコード板13: Encode value detection circuit, 30: Key, 35: Light emitting element, 36: Light receiving element, 40: Encoding plate

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 鍵盤の各キーに設けられ、ストローク中
の位置を連続的に検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の検出結果に基づいて、キーの現在位
置における加速度を算出する加速度算出手段と、 加速度算出手段が算出した加速度に基づいて発生する楽
音の発生態様を制御する楽音発生手段と、を設けた電子
鍵盤楽器。 1. A key provided on each key of a keyboard , during a stroke
Position detecting means for continuously detecting the position of the key, and the current position of the key based on the detection result of the position detecting means.
An acceleration calculating means for calculating an acceleration in location, easy to occur based on the acceleration acceleration calculation means has calculated
A musical sound generating means for controlling a sound generation mode;
Keyboard instrument. 【請求項２】 鍵盤の各キーに設けられ、ストローク中
の位置に応じた出力を行うエンコーダと、 エンコーダの出力に基づいてキーオンを判定する判定手
段と、 エンコーダの出力に基づいてキーオン前の加速度を算出
する加速度算出手段と、 算出されたキーオン前の加速度に基づいて発生する楽音
の発生態様を制御する楽音発生手段と、を設けた 電子鍵
盤楽器。2. A key provided on each key of a keyboard , during a stroke
An encoder that outputs according to the position of the encoder, and a determination means that determines key-on based on the output of the encoder.
Calculate acceleration before key-on based on gear and encoder output
And a musical tone generated based on the calculated acceleration before key-on.
Electronic musical instrument provided with musical tone generating means for controlling the generation mode of the sound . 【請求項３】 各キーにキータッチを検出するキータッ
チ検出手段を設け、 前記加速度検出手段は、キータッチが検出されたキーに
ついて加速度を検出する請求項１または２に記載の 電子
鍵盤楽器。3. A key touch for detecting a key touch on each key.
Key detection means , and the acceleration detection means
3. The electronic keyboard instrument according to claim 1, wherein acceleration is detected .