JP5707693B2 - Electronic keyboard instrument - Google Patents
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Description
本発明は、鍵のストロークを連続的に検出する電子鍵盤楽器に関するものである。 The present invention relates to an electronic keyboard instrument that continuously detects key strokes.
電子鍵盤楽器においては、演奏者による押鍵操作に伴う鍵のストローク位置を検出し、ストローク位置に応じて、発音する楽音の態様、例えば、音量、効果、発音タイミング等を制御している。上述した鍵のストロークの検出方式として、複数接点方式と全行程検出方式とがある。
複数接点方式は、鍵の全行程のいくつかのストローク位置を、リーフ接点やゴムスイッチ等の複数接点のオンオフで検出し、段階的に楽音を制御する。一方、全行程検出方式は、光センサ、磁気センサ等を用い、全行程におけるストローク値を検出し、連続的に楽音を制御する。従って、多様な楽音制御を行うことができ、演奏品質が向上する。
In an electronic keyboard instrument, the stroke position of a key accompanying a key pressing operation by a player is detected, and the mode of a musical sound to be generated, for example, volume, effect, sound generation timing, etc., is controlled according to the stroke position. The key stroke detection method described above includes a multiple contact method and a full stroke detection method.
In the multi-contact method, several stroke positions in the entire stroke of the key are detected by turning on / off a plurality of contacts such as leaf contacts and rubber switches, and the tone is controlled step by step. On the other hand, the total stroke detection method uses an optical sensor, a magnetic sensor, or the like, detects a stroke value in the total stroke, and continuously controls the musical sound. Therefore, various musical tone controls can be performed, and the performance quality is improved.
以下、全行程検出方式の従来技術について説明する。
第１の従来技術（特許文献１参照）においては、ストロークセンサの可動部とタッチレスポンス・スイッチの可動部とを一体成型したラバーユニットを有する。
タッチレスポンス・スイッチは、２メークスイッチである。第１の可動部が撓むことにより第１メークスイッチがオンとなり、次に第２の可動部が撓むことにより第２メークスイッチがオンとなる。一方、ストロークセンサは、可動部内の天井面が白色であり、対向するプリント基板に反射型フォトセンサが配設され、その出力によりストローク位置を連続的に検出する。
Hereinafter, the prior art of the total stroke detection method will be described.
The first prior art (see Patent Document 1) includes a rubber unit in which a movable part of a stroke sensor and a movable part of a touch response switch are integrally molded.
The touch response switch is a two-make switch. When the first movable part is bent, the first make switch is turned on, and then, when the second movable part is bent, the second make switch is turned on. On the other hand, the stroke sensor has a white ceiling surface in the movable part, and a reflective photosensor is disposed on the opposing printed circuit board, and continuously detects the stroke position based on its output.
第２の従来技術（特許文献２参照）においては、ドーム状膨出部の天井面にマグネット部材、ドーム状膨出部の下部に環状の可動接点が設けられる。基板には、フラットコイル、複数の固定接点が設けられる。可動接点と複数の固定接点とによりスイッチが実現され、マグネット部材とフラットコイルとによりストロークセンサが実現される。
押鍵によりドーム状膨出部が弾性変形し、マグネット部材がフラットコイルに接近することにより、フラットコイルのインダクタンスが変化し、この変化に応じた発振信号の整流出力でストローク位置を連続的に検出する。一方、スイッチのオンオフにより楽音の発生開始及び発生終了を指示する。
In the second prior art (see Patent Document 2), a magnet member is provided on the ceiling surface of the dome-shaped bulge, and an annular movable contact is provided on the lower portion of the dome-shaped bulge. The substrate is provided with a flat coil and a plurality of fixed contacts. A switch is realized by a movable contact and a plurality of fixed contacts, and a stroke sensor is realized by a magnet member and a flat coil.
When the key is pressed, the dome-shaped bulge is elastically deformed, and when the magnet member approaches the flat coil, the inductance of the flat coil changes, and the stroke position is continuously detected by the rectified output of the oscillation signal in response to this change. To do. On the other hand, the start and end of the musical sound are instructed by turning on and off the switch.
しかし、上述した第１の従来技術のストロークセンサは、反射型フォトセンサが半導体部品であるため、部品毎の特性のバラツキが大きい。また、環境温度による特性変化があるとともに、経時的に特性が変化するおそれもある。
一方、上述した第２の従来技術のストロークセンサは、マグネットを使用しているため、同様に、特性のバラツキ、特性変化がある。
従って、いずれのストロークセンサも、その特性のばらつき、特性変化が、その出力値に応じて制御される楽音に影響を及ぼすという問題がある。
However, in the first prior art stroke sensor described above, since the reflection type photosensor is a semiconductor component, there is a large variation in the characteristics of each component. Further, there is a change in characteristics due to the environmental temperature, and there is a possibility that the characteristics change with time.
On the other hand, since the stroke sensor of the second prior art described above uses a magnet, there is a variation in characteristics and a change in characteristics.
Therefore, any of the stroke sensors has a problem that variations in characteristics and changes in characteristics affect the musical sound controlled according to the output value.
本発明は、連続的にストロークの位置を検出するストロークセンサを有する電子鍵盤楽器において、ストロークセンサの個体間の特性のバラツキ、特性の変化等に起因する、ストロークセンサの出力値のバラツキや変化を低減する電子鍵盤楽器を提供することを目的とするものである。 The present invention relates to an electronic keyboard instrument having a stroke sensor that continuously detects the position of a stroke. An object of the present invention is to provide a reduced electronic keyboard instrument.
本発明は、請求項１に記載の発明においては、鍵のストロークの位置に応じた出力値を連続的に出力するストロークセンサと、前記ストロークの位置が１以上の所定位置になったことを検出する１以上のスイッチを有する電子鍵盤楽器において、前記１以上のスイッチにより、前記ストロークの位置が前記１以上の所定位置になったことが検出されたときの、前記ストロークセンサの出力値を抽出するセンサ出力抽出手段と、該センサ出力抽出手段により抽出された出力値と、基準となるストロークセンサについて前記ストロークの位置が前記１以上の所定位置であるときの基準出力値との基準差分値を取得し、該基準差分値に基づいて、前記ストロークセンサの出力値が、前記基準となるストロークセンサの出力値に近似し、かつ、前記ストロークの位置が前記１以上の所定位置であるときは前記基準出力値となるように、前記ストロークセンサの出力値を補正するための補正特性を決定する補正特性決定手段と、該補正特性決定手段により決定された補正特性に基づいて補正された前記ストロークセンサの出力値を出力するセンサ出力補正手段、を有するものである。
従って、ストロークセンサの出力値のバラツキや変化を、簡単な構成で低減できる。また、押鍵操作によって基準差分値を取得できるため、鍵盤演奏中においても補正特性を決定することができる。
According to the present invention, in the first aspect of the present invention, a stroke sensor that continuously outputs an output value corresponding to a key stroke position, and detecting that the stroke position is a predetermined position of 1 or more. In the electronic keyboard instrument having one or more switches, an output value of the stroke sensor is extracted when the one or more switches detect that the stroke position is the one or more predetermined positions. Obtaining a reference difference value between a sensor output extraction means, an output value extracted by the sensor output extraction means, and a reference output value when the stroke position is the one or more predetermined positions for a reference stroke sensor Then, based on the reference difference value, the output value of the stroke sensor approximates the output value of the reference stroke sensor, and the When the position of the stroke is the predetermined position of the one or more so that the reference output value, a correction characteristic determination means for determining a correction characteristic for correcting the output value of the stroke sensor, the correction characteristic determination means Sensor output correcting means for outputting the output value of the stroke sensor corrected based on the correction characteristic determined by the above .
Therefore, variations and changes in the output value of the stroke sensor can be reduced with a simple configuration. Further, since the reference difference value can be acquired by a key pressing operation, the correction characteristic can be determined even during the keyboard performance.
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の電子鍵盤楽器において、前記補正特性決定手段により決定された補正特性を記憶する補正特性記憶手段を有し、前記センサ出力補正手段は、前記補正特性記憶手段に記憶された補正特性に応じて、前記ストロークセンサの出力値に対する補正値を取得し、該補正値を前記ストロークセンサの出力値に加算した値を出力するものである。
従って、ストロークセンサの出力値を簡単な構成で補正することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the electronic keyboard instrument according to the first aspect, the electronic keyboard instrument further includes a correction characteristic storage unit that stores the correction characteristic determined by the correction characteristic determination unit, and the sensor output correction unit includes: It said correction characteristic in accordance with the stored correction characteristic in the storage means, obtains the correction value for the output value of the stroke sensor, in which the correction value and outputs a value obtained by adding the output value of the stroke sensor.
Therefore, the output value of the stroke sensor can be corrected with a simple configuration.
請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の電子鍵盤楽器において、前記１以上のスイッチは、前記ストロークの位置が複数の所定位置になったことを検出する複数のスイッチであり、前記センサ出力抽出手段は、前記ストロークの位置が前記複数の所定位置になったことが検出されたときの、前記ストロークセンサの出力値を抽出し、前記補正特性決定手段は、前記センサ出力抽出手段により抽出された出力値と、基準となるストロークセンサについて前記ストロークの位置が前記複数の所定位置であるときの基準出力値との基準差分値を取得し、該基準差分値に基づいて、前記基準となるストロークセンサの出力値と前記ストロークセンサの出力値との差分値を補間する特性を、前記補正特性として決定するものである。
ストロークの位置が複数の所定位置であるときの基準差分値に基づいて、基準となるストロークセンサの出力値とストロークセンサの出力値との差分値を補間する特性を補正特性とすることにより、ストロークの位置が１又は複数のストローク位置でないときを含む、ストロークセンサの任意の出力値において、補正特性をほぼ正確に決定することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the electronic keyboard instrument according to the first or second aspect, the one or more switches are a plurality of switches that detect that the stroke position has become a plurality of predetermined positions. There, the sensor output extraction means, when the position of the stroke becomes the plurality of predetermined positions is detected, extracts the output value of the stroke sensor, the correction characteristic determination means, the sensor output an output value extracted by the extraction means, the position of the stroke for the stroke sensor as a reference acquires the reference difference value between the reference output value when the a plurality of predetermined positions, on the basis of the reference difference value, A characteristic for interpolating a difference value between the reference stroke sensor output value and the stroke sensor output value is determined as the correction characteristic.
Based on the reference difference value when the position of the stroke is a plurality of predetermined positions, the characteristic that interpolates the difference value between the reference stroke sensor output value and the stroke sensor output value is used as a correction characteristic. The correction characteristic can be determined almost accurately at any output value of the stroke sensor, including when the position is not one or more stroke positions.
請求項４に記載の発明においては、請求項１から３までのいずれか１項に記載の電子鍵盤楽器において、弾性体で形成され、前記鍵のアクチュエータにより押圧される膨出部と、該膨出部が載置される基板を有し、前記１以上のスイッチは、前記鍵のストロークが第１のストローク位置、第２のストローク位置になったことを検出する第１のスイッチ、第２のスイッチであり、前記第１のスイッチ、前記ストロークセンサ、前記第２のスイッチは、前記膨出部内に配置されるとともに、前記ストロークセンサは、前記鍵の長手方向において、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に配設されるものである。
従って、第１，第２のスイッチ及びストロークセンサを、鍵盤装置へコンパクトに実装することができる。
鍵盤装置の製品モデルによっては、第１，第２のスイッチを実装するが、ストロークセンサを実装しない場合がある。このような製品モデルにも、同じ膨出部、同じ第１，第２のスイッチを使用できる。その結果、製品仕様が異なる製品モデルの間で、部品が共通化されることにより、製造コストが低減される。
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic keyboard instrument according to any one of the first to third aspects, a bulge portion formed of an elastic body and pressed by the actuator of the key, and the bulge has a substrate which output portion is mounted, the one or more switches, a first switch for detecting the stroke of the key is first stroke position, it reaches the second stroke position, the second The first switch, the stroke sensor, and the second switch are disposed in the bulging portion, and the stroke sensor is arranged in the longitudinal direction of the key with the first switch and the second switch. It is arranged between the second switch.
Therefore, the first and second switches and the stroke sensor can be mounted on the keyboard device in a compact manner.
Depending on the product model of the keyboard device, the first and second switches may be mounted, but the stroke sensor may not be mounted. The same bulge and the same first and second switches can be used for such a product model. As a result, the manufacturing cost is reduced by sharing parts among product models having different product specifications.
上述した本発明によれば、ストロークセンサの個体間における特性のバラツキ、環境温度による特性の変化、特性の経時変化等に起因するストロークセンサの出力値のバラツキや変化を簡単な構成で低減できるという効果がある。
また、鍵盤演奏中においても補正特性を決定できるという効果がある。
ストロークセンサの出力値が補正される結果、ストロークセンサは、あたかも固体毎のばらつきがない、あるいは、少ないものであるかのように機能する。その結果、特性のバラツキが大きかったり特性が大きく変化したりするストロークセンサでも使用できるから、コストダウンが図れる。
According to the present invention described above, it is possible to reduce variations and changes in the output value of the stroke sensor due to variations in characteristics among individual stroke sensors, changes in characteristics due to environmental temperature, changes in characteristics over time, and the like with a simple configuration. effective.
In addition, there is an effect that the correction characteristic can be determined even during the keyboard performance.
As a result of correcting the output value of the stroke sensor, the stroke sensor functions as if there is no or little variation among the individual objects. As a result, it is possible to use even a stroke sensor in which the characteristic variation is large or the characteristic is greatly changed, so that the cost can be reduced.
図１は、本願発明の実施形態における鍵盤装置を示す模式的構造図である。
図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は鍵スイッチユニットの垂直断面図である。
図中、１は白鍵、２は黒鍵、３は鍵フレーム、４は鍵スイッチ回路基板、５は鍵スイッチユニット、６は上限ストッパ、７は下限ストッパである。
FIG. 1 is a schematic structural diagram showing a keyboard device according to an embodiment of the present invention.
1A is a side view, and FIG. 1B is a vertical sectional view of the key switch unit.
In the figure, 1 is a white key, 2 is a black key, 3 is a key frame, 4 is a key switch circuit board, 5 is a key switch unit, 6 is an upper limit stopper, and 7 is a lower limit stopper.
図１（ａ）に示す白鍵１において、１ａは鍵本体部、１ｂは鍵先端部、１ｃは鍵支点部、１ｄはストッパ片であり、鍵本体部１ａの両側面部から下方に延長されている。１ｅ，１ｆは第１，第２のアクチュエータであり、水平断面が十字形状（＋形状）であり、鍵本体部１ａから下向きに突出している。図示の黒鍵２において、２ａは鍵本体部、２ｂは鍵先端部、２ｃはストッパ片である。黒鍵２においても白鍵１と同様な位置に、鍵支点部、第１，第２のアクチュエータを備える。
鍵フレーム３において、３ａは前方取付部、３ｂは前方段差部、３ｃは前方水平部、３ｄは小段差部、３ｅは中央水平部、３ｆは後方段差部、３ｇは後方取付部である。前方段差部３ｂには、縦長のスリット孔３ｈが、各白鍵１、各黒鍵２に対して設けられ、ここにＬ字状のストッパ片１ｄ，２ｃの先端部が挿入されている。
In the
In the
鍵フレーム３の前方水平部３ｃには、その下面に上限ストッパ６が設けられ、その上面に下限ストッパ７が設けられている。ストッパ片１ｄ、２ｃの先端部上端は、離鍵状態では上限ストッパ６に当接した状態である。
前方水平部３ｃにおいて、鍵ガイド３ｉが鍵本体部１ａ，２ａに対して突設され、これらの揺動時の案内をする。
中央水平部３ｅには、複数個のボス３ｊ，複数個のボス３ｋが、それぞれ、鍵の配列方向に突設され、これらに鍵スイッチ回路基板４がネジ等により取付け固定される。
The front
In the front
A plurality of
鍵スイッチユニット５は、可撓性の弾性体、例えば、ゴムで形成されたものであり、第１，第２のアクチュエータ１ｅ，１ｆに対向して、鍵スイッチ回路基板４の上に配置されている。
図１（ｂ）に示す鍵スイッチユニット５において、５ａは基台部、５ｂは脚部であり、鍵スイッチ回路基板４の孔４ａに挿通されその裏面に係止される。５ｃは外ドームであり、薄肉で可撓性のある箱形であり、台部５ａの上部に形成されている。
The key switch unit 5 is formed of a flexible elastic body, for example, rubber, and is disposed on the key switch circuit board 4 so as to face the first and
In the key switch unit 5 shown in FIG. 1B, 5a is a base portion and 5b is a leg portion, which is inserted into the
５ｄは被駆動部であり、外ドーム５ｃの上に形成されている。この上面は、角丸長方形であり、鍵支点部１ｃ側が低くなるように鍵の長手方向に傾斜し、アクチュエータ１ｅ，１ｆとの当接面となる。
被駆動部５ｄには、２個の円柱状中空部５ｅ，５ｆがその中心軸を垂直にして鍵の長手方向に配列されている。鍵支点部１ｃ側の円柱状中空部５ｅ，鍵先端部１ｂ側の円柱状中空部５ｆは、内ドーム５ｇ，５ｈに連なる。内ドーム５ｇ，５ｈは、いずれも、薄肉で可撓性のある斜面部と、底板部５ｉ，５ｊとを有する倒立円錐台状のものである。鍵スイッチ回路基板４からの底板部５ｉの高さは、底板部５ｊよりも低い。
In the driven
基台部５ａ、外ドーム５ｃ、被駆動部５ｄ、及び、内ドーム５ｇ，５ｈは、鍵スイッチ回路基板４上に膨出部を構成し、鍵スイッチ回路基板４との間に、膨出部の内部空間１０を形成している。基台部５ａの側面、及び又は、内部空間１０に面する鍵スイッチ回路基板４には、図示しない空気孔が設けられ、この空気孔を通して、内部空間１０と外気との間で空気が流出・流入する。
The
内部空間１０には、第１のスイッチ（SW1）１１、第２のスイッチ（SW2）１２、ストロークセンサ１３が配置される。ストロークセンサ１３は、鍵の長手方向において、第１のスイッチ１１と第２のスイッチ１２の間に配設される。
第１のスイッチ１１は、可動接点１１ａと固定接点（１対）１１ｂとにより構成され、第２のスイッチ１２は、可動接点１２ａと固定接点（１対）１２ｂとにより構成される。
第１，第２の可動接点１１ａ，１２ａは、それぞれ、内ドーム５ｇ，５ｈの底板部５ｉ，５ｊの下面に固着されている。
一方、これらに対向する固定接点（１対）１１ｂ，１２ｂは、鍵スイッチ回路基板４の上面に設けられている。
In the
The first switch 11 is composed of a
The first and second
On the other hand, fixed contacts (one pair) 11 b and 12 b facing these are provided on the upper surface of the key switch circuit board 4.
ストロークセンサ１３は、例えば、発光部と受光部とを備えた反射式センサであり、鍵スイッチ回路基板４の上面において、固定接点（１対）１１ｂと固定接点（１対）１２ｂとの間に取付け固定されている。
一方、被駆動部５ｄの下面において、内ドーム５ｇと内ドーム５ｈとの間の中間領域５ｋは、ストロークセンサ１３の直上にあり、白色塗料が塗られたり、白色材料で形成されたりすることにより、光反射面となる。ストロークセンサ１３の発光部から放射された光は、この中間領域５ｋで反射され、反射光はストロークセンサ１３の受光部により受光される。
従って、厳密に言えば、被駆動部５ｄの内部空間１０に面する中間領域５ｋの反射面とストロークセンサ１３とにより、白鍵１のストローク位置を検出する。
The
On the other hand, an intermediate region 5k between the
Therefore, strictly speaking, the stroke position of the
上述した鍵スイッチユニット５は、各鍵に対応して、共通の膨出部の内部空間１０に、第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１２、ストロークセンサ１３が配置されたものである。これに代えて、同じ鍵に対する、鍵のストロークの位置に応じた出力値を連続的に出力するストロークセンサと、第１のスイッチ１１及び第２のスイッチ１２を備える鍵スイッチとを別構成部品とし、それぞれが、鍵により押圧されるものであってもよい。
In the key switch unit 5 described above, the first switch 11, the second switch 12, and the
上述した説明では、鍵スイッチユニット５が、鍵毎に分離独立して形成されているものとして説明した。しかし、鍵スイッチユニット５は、機能的に鍵毎に分離独立しているものの、その隣接した外ドーム５ｃは、基台部５ａにおいて、例えば、１オクターブ単位で結合されて一体成形されてもよい。
また、スイッチの構造及びストロークセンサの構造は、図示のものに限らない。
In the above description, the key switch unit 5 has been described as being formed separately and independently for each key. However, although the key switch unit 5 is functionally separated and independent for each key, the adjacent
Further, the structure of the switch and the structure of the stroke sensor are not limited to those shown in the drawing.
上述した鍵スイッチユニット５の動作を以下に説明する。
白鍵１の離鍵状態において、アクチュエータ１ｅ，１ｆは、それぞれ、円柱状中空部５ｅ，５ｆの周縁部に接している。鍵本体部１ａは鍵支持部３ｍに揺動自在に支持されている。演奏者が押鍵するとき、鍵本体部１ａが押下され、アクチュエータ１ｅ，１ｆが被駆動部５ｄを押下し、外ドーム５ｃが撓む。
The operation of the key switch unit 5 described above will be described below.
When the
外ドーム５ａが撓むに従って、ストロークセンサ１３と中間領域５ｋとの間の距離が短くなり、ストロークセンサ１３の受光量が増加する。その結果、ストロークセンサ１３の出力値は、鍵本体部１ａのストローク位置が深くなるのに応じて増加する。
離鍵状態から最大ストローク位置までの全行程において、ストロークセンサ１３により、鍵本体部１ａのストローク位置が連続的に検出される。しかし、ストロークセンサ１３は、反射型光センサを使用していることから、従来技術のものと同様に、特性のバラツキ、特性の変化がある。
As the
In the entire stroke from the key release state to the maximum stroke position, the stroke position of the key body 1a is continuously detected by the
一方、ストロークが比較的浅い第１のストローク位置において、第１のスイッチ１１がオフ状態からオン状態に変化（オンイベント）する。さらに、ストロークが比較的深い第２のストローク位置において、第２のスイッチ１２がオフ状態からオン状態に変化（オンイベント）する。
演奏者が最大ストローク位置まで押鍵した後に離鍵操作をすると、今度は、第２のストローク位置において第２のスイッチ１２、第１のストローク位置において第１のスイッチ１１が、順次、オフ状態に戻る（オフイベント）。ストロークセンサ１３は、離鍵操作においてもストローク位置を連続的に検出する。
On the other hand, at the first stroke position where the stroke is relatively shallow, the first switch 11 changes from the off state to the on state (on event). Further, the second switch 12 changes from the off state to the on state (on event) at the second stroke position where the stroke is relatively deep.
When the performer performs a key release operation after pressing the key to the maximum stroke position, the second switch 12 at the second stroke position and the first switch 11 at the first stroke position are sequentially turned off. Return (off event). The
図２は、本発明の実施形態の機能構成を示すブロック図である。
図中、２１は１又は複数のスイッチであり、演奏者による押鍵・離鍵操作に連動して揺動する鍵のストロークの位置が、１又は複数の所定位置であるときに、それぞれ、オンオフが切り替わることにより、鍵のストロークの位置が１又は複数の所定位置になったことを検出する。
１又は複数のスイッチ２１の出力は、発音・消音指示部２２に出力される。この発音・消音指示部２２は、音源回路に対し、楽音の発音を指示するキーオンKON信号、楽音の消音を指示するキーオフKOF信号を出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the embodiment of the present invention.
In the figure,
The output of the one or
上述した１又は複数のスイッチ２１は、図１においては、第１，第２のスイッチ（SW1，SW2）１１，１２に相当する。この場合、発音・消音指示部２２は、第１のスイッチ１１のオンイベントによりキーオン（KON）信号を生成し、第２のスイッチ１２のオフイベントによりキーオフ（KOF）信号を生成する。
しかし、スイッチ２１の個数は、２個であることは必須でなく、１個であっても、３個以上であってもよい。
The one or
However, the number of
２３は押鍵速度検出部であり、１又は複数のスイッチ２１の出力、又は、後述するセンサ出力補正部２５の出力値に基づいて押鍵速度Vを検出する。
図１の場合、第１のスイッチ１１のオンイベントのタイミングから、第２のスイッチ１２のオンイベントのタイミングまでの時間差に応じて、押鍵速度Vを検出する。あるいは、センサ出力補正部２５が出力するストロークセンサの出力値A又はストローク値S、の時間変化率（時間微分値）により、時間の関数としての押鍵速度Vを検出する。
In the case of FIG. 1, the key pressing speed V is detected according to the time difference from the on-event timing of the first switch 11 to the on-event timing of the second switch 12. Alternatively, the key pressing speed V as a function of time is detected from the time change rate (time differential value) of the output value A or the stroke value S of the stroke sensor output from the sensor output correction unit 25.
２４はストロークセンサであり、鍵のストロークの位置に応じた出力値を、センサ出力補正部２５に連続的に出力する。このストロークセンサ２４は、図１のストロークセンサ（反射型光センサ）１３の他、外ドーム５ｃ側に固定されたマグネットの可変位置を鍵スイッチ回路基板４の固定側に配置されたホール素子、磁気抵抗素子等の磁気センサで検出するものでもよい。図示を省略しているが、ストロークセンサ２４の出力は、通常、電圧値などのアナログ出力であるため、アナログ出力をA/D変換して、以降の処理をディジタル処理にて実行する。
２６はセンサ出力抽出部であり、１又は複数のスイッチ２１、図１では、第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１２、により検出された１又は複数の所定位置（第１のストローク位置、第２のストローク位置）であるときの、ストロークセンサ１３の出力値（第１の出力値、第２の出力値）を抽出する。
ストロークセンサ２４の出力値とストローク値との関係を表す特性は既知でない。しかし、センサ出力抽出部２６が抽出した出力値は、ストロークセンサ２４の固有の特性に従った値である。
The characteristic representing the relationship between the output value of the
ここで、「基準となるストロークセンサ」について説明をしておく。
個体差のある多数のストロークセンサ２４に対し、「基準となるストロークセンサ」の基準特性をあらかじめ決定しておく。
例えば、実際に使用する鍵スイッチユニット５の基準とする１個体を選別し、そのストロークセンサ１３の出力値に対するストローク値を実測したものに基づいて、出力値に対するストローク値の特性を決定し、これを「基準となるストロークセンサ」の基準特性とする。
Here, the “reference stroke sensor” will be described.
The reference characteristics of the “reference stroke sensor” are determined in advance for a large number of
For example, one individual as a reference of the key switch unit 5 to be actually used is selected, and the characteristic of the stroke value with respect to the output value is determined based on the actually measured stroke value with respect to the output value of the
鍵盤の複数の鍵について、同じ鍵構造（例えば、白鍵１、黒鍵２）であって、同一仕様の鍵スイッチユニット５については、「基準となるストロークセンサ」（基準特性）として共通のものを用いる。
一方、鍵盤の箇々の鍵について、現に実装されている鍵スイッチユニット５のストロークセンサ１３自体を、箇々の鍵の「基準となるストロークセンサ」としてもよい。工場出荷時に、箇々のストロークセンサ１３の出力値に対するストローク値を実測したものに基づいて、箇々のストロークセンサ１３の個別の基準特性を設定することもできる。
この場合、固体間のバラツキは問題にならないが、温度変化、経時的変化に対して、ストロークセンサ２４の出力値の補正が必要である。
A plurality of keys on the keyboard have the same key structure (for example,
On the other hand, for each key of the keyboard, the
In this case, the variation between the solids is not a problem, but it is necessary to correct the output value of the
図２において、基準特性記憶部２７は、上述した基準特性を、例えば、基準特性テーブル（対応表）又は基準特性関数（数式）として記憶している。
ただし、後述する基準特性参照部３１を備えない場合、基準特性記憶部２７は、ストロークの位置が上述した１又は複数の所定位置（第１，第２のストローク位置）であるときの、基準となるストロークセンサの基準出力値（第１，第２の基準出力値A1，A2）のみを単に記憶していればよい。
基準特性記憶部２７が基準特性を記憶していれば、上述した基準出力値は、基準特性に基づいて取得される。
In FIG. 2, the reference
However, in the case where the reference
If the reference
図３は、図２に示した補正特性決定部２８の機能を示す説明図である。１又は複数の所定のストローク位置が、第１，第２のストローク位置である場合を説明する。
横軸はストロークセンサ２４の出力値、縦軸は補正値である。４１は補正特性曲線（図示のように直線の場合を含む）である。
補正特性決定部２８は、基準特性記憶部２７に記憶されている基準出力値（第１，第２の基準出力値A1，A2）を取得するか、基準特性記憶部２７に記憶された基準特性に基づいて基準出力値（第１，第２の基準出力値A1，A2）を取得する。
補正特性決定部２８は、センサ出力抽出部２６により抽出された出力値（第１の出力値B1、第２の出力値B2）と、上述した基準出力値（第１，第２の基準出力値A1，A2）との、基準差分値（第１の基準差分値d1＝A1−B1，第２の基準差分値d2＝A2−B2）を取得する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the function of the correction
The horizontal axis represents the output value of the
The correction
The correction
補正特性決定部２８は、次に、上述した基準差分値に基づいて、図３に示した補正特性曲線４１で示される補正特性を決定する。この補正特性は、上述した基準差分値（第１，第２の基準差分値d1，d2）に基づいて、ストロークセンサの任意の出力値B（出力値Bが取り得る範囲内の値）に対して「基準となるストロークセンサ」の出力値Aとストロークセンサ２４の出力値Bとの差分値d＝A−Bを補間する補間差分値の特性である。
Next, the correction
図示の補間特性の例は、基準差分値（第１，第２の基準差分値d1，d2）を通る直線で補間する直線補間（線形補間）である。この他、「基準となるストロークセンサ」の基準特性によっては、この基準特性に応じて、基準差分値（第１，第２の基準差分値d1，d2）を通る曲線で補間してもよい。
なお、「補間」の一般な定義によれば、第１の出力値B1から第２の出力値B2までの範囲の出力値Bにおいて、差分値dを取得することになる。しかし、本明細書では、補間は、いわゆる「外挿」を含むものとし、上述した第１の出力値B1から第２の出力値B2の範囲を超える出力値Bにおいても、補間特性と同じ特性で差分値dを取得し、この差分値を補正値とする。
この補正特性曲線４１は、補正関数d（B）として次式のように表される。
d（B）＝｛（A1−A2）÷（B1−B2）−1｝×B＋（A2×B1−A1×B2）÷（B1−B2）
この補正特性は、上述した補間関数d（B）として、又は、「参照テーブル」（Bの値とdの値との対応表）として、補正特性記憶部２９に記憶する。
An example of the illustrated interpolation characteristic is linear interpolation (linear interpolation) in which interpolation is performed with a straight line passing through the reference difference values (first and second reference difference values d1 and d2). In addition, depending on the reference characteristic of the “reference stroke sensor”, interpolation may be performed with a curve passing through the reference difference values (first and second reference difference values d1, d2) according to the reference characteristic.
According to the general definition of “interpolation”, the difference value d is acquired for the output value B in the range from the first output value B1 to the second output value B2. However, in this specification, the interpolation includes so-called “extrapolation”, and the output characteristic B that exceeds the range of the first output value B1 to the second output value B2 described above has the same characteristic as the interpolation characteristic. The difference value d is acquired, and this difference value is used as a correction value.
The correction characteristic curve 41 is expressed as the following function as a correction function d (B).
d (B) = {(A1−A2) ÷ (B1−B2) −1} × B + (A2 × B1−A1 × B2) ÷ (B1−B2)
This correction characteristic is stored in the correction
センサ出力抽出部２６と補正特性決定部２８との機能を、工場出荷時に実行した場合、電子鍵盤楽器の工場出荷後は、これらの機能をなくしても、ストロークセンサ２４の出力値のバラツキは補正される。しかし、ユーザが電子鍵盤楽器を購入した後において、センサ出力抽出部２６と補正特性決定部２８との機能が実行されれば、ストロークセンサ２４の出力値の環境温度による変化、経時的変化も補正できる。
When the functions of the sensor
図１においては２個のスイッチを使用していたが、スイッチは１個でもよい。説明をわかりやすくするため、以下、この１個のスイッチを、図１における第１のスイッチ（SW1）１１であるとして、説明する。
センサ出力抽出部２６は、１個の第１のスイッチ１１によりストロークの位置が所定位置になったことが検出されたときのストロークセンサ２４の出力値B1を抽出する。補正特性決定部２８は、「基準となるストロークセンサ」についてストロークの位置が上述した所定位置であるときの基準出力値A1を取得する。
補正特性決定部２８は、上述した出力値B1と基準出力値A1との基準差分値d1＝A1−B1を取得し、この基準差分値d1に基づいて、基準となるストロークセンサの出力値Bとストロークセンサの出力値Aとの差分値dを推定する特性を、補正特性として決定する。
Although two switches are used in FIG. 1, only one switch may be used. In order to make the description easy to understand, this one switch will be described below as the first switch (SW1) 11 in FIG.
The sensor
The correction
ここで、「差分値dを推定する特性」とは、例えば、ストロークセンサの任意の出力値B（出力値Bが取り得る範囲内の値）に対して、差分値dを基準差分値d1に等しいと推定する。すなわち、d＝d1＝A1−B1である。
なお、上述した「差分値dを推定する特性」を、「基準となるストロークセンサ」の基準特性によっては、第１の基準差分値d1を通る、上述したd＝d1とは異なる直線又は曲線としてもよい。
Here, the “characteristic for estimating the difference value d” means, for example, that the difference value d is set to the reference difference value d1 with respect to an arbitrary output value B of the stroke sensor (a value within a range that the output value B can take). Estimated to be equal. That is, d = d1 = A1−B1.
Note that the above-mentioned “characteristic for estimating the difference value d” is a straight line or curve different from the above-mentioned d = d1 passing through the first reference difference value d1, depending on the reference characteristic of the “reference stroke sensor”. Also good.
また、補正特性決定部２８は、３個以上のスイッチにより、ストロークの位置が３以上の所定位置になったことを検出してもよい。
この場合は、３以上の所定位置における、センサ出力抽出部２６により抽出されたストロークセンサ２４の出力値（B1，B2，B3，…）と「基準となるストロークセンサ」の基準出力値（A1，A2，A3，…）との基準差分値（A1−B1、A2−B2、A3−B3、…）に基づいて、これらの基準差分値を通る、折れ線（直線）又は曲線（例えば、ラグランジュの補間公式）で補間した差分値の特性を、補正特性として決定すればよい。
なお、センサ出力抽出部２６により抽出された出力値の上限と下限の範囲にない任意の出力値B（出力値Bが取り得る範囲内の値）においても、補間（外挿）により補正値を取得する。
The correction
In this case, the output value (B1, B2, B3,...) Of the
It should be noted that a correction value can be obtained by interpolation (extrapolation) even for an arbitrary output value B that is not within the upper and lower limits of the output value extracted by the sensor output extraction unit 26 (a value within the range that the output value B can take). get.
１つの鍵に対して設けられるスイッチの個数を多くするほど、ストローク位置の多数の所定位置において、基準差分値を取得できるから、補正特性の精度が高まる。
しかし、１つの鍵に対して設けられるスイッチの総数よりも少ない、一部のスイッチのオンオフにより検出されるストローク位置においてのみ、ストロークセンサの出力値を抽出し、基準差分値を取得してもよい。
As the number of switches provided for one key is increased, the reference difference value can be obtained at a large number of predetermined positions of the stroke position, so that the accuracy of the correction characteristics increases.
However, the output value of the stroke sensor may be extracted and the reference difference value may be acquired only at the stroke position detected by turning on / off some of the switches, which is smaller than the total number of switches provided for one key. .
センサ出力補正部２５は、ストロークセンサ２４の出力値を、あらかじめ補正特性記憶部２９に記憶されている補正特性（図３の補正特性曲線４１）に基づいて補正する。その結果、ストロークセンサ２４の出力値Bが、「基準となるストロークセンサ」の出力値Aに近似し、かつ、ストロークの位置が１又は複数の所定位置であるときは基準出力値A1，A2，A3，…になるように補正することができる。
The sensor output correction unit 25 corrects the output value of the
上述したセンサ出力補正部２５は種々の方法で実現できる。図２に示すセンサ出力補正部２５の内部構成は、一具体例であって、ストロークセンサ２４の出力値を、加算部３０により、「基準となるストロークセンサ」の出力値になるように補正するものである。
センサ出力補正部２５は、加算部３０、基準特性参照部３１を有するが、基準特性参照部３１は必須のものではない。
The sensor output correction unit 25 described above can be realized by various methods. The internal configuration of the sensor output correction unit 25 shown in FIG. 2 is one specific example, and the output value of the
The sensor output correction unit 25 includes the
図４は、図２に示したセンサ出力補正部２５の機能を示す説明図である。横軸はストローク値、縦軸はストロークセンサの出力値である。
図４（ａ）において、５１は「基準となるストロークセンサ」の基準特性を示す基準特性曲線（直線である場合を含む）である。「基準となるストロークセンサ」の出力値が、A1，A2であるとき、ストローク値は、第１，第２のスイッチ（SW1，SW2）１１，１２がオンとなる第１，第２のストローク値S1，S2となる。
この基準特性は、基準特性記憶部２７に、基準特性テーブル、又は、基準特性関数として記憶されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the function of the sensor output correction unit 25 shown in FIG. The horizontal axis is the stroke value, and the vertical axis is the output value of the stroke sensor.
In FIG. 4A,
This reference characteristic is stored in the reference
鍵盤演奏時において、加算部３０は、ストロークセンサ２４の出力値（現在値）Bを入力するとともに、補正特性記憶部３２に記憶された補正特性に応じて、ストロークセンサ２４の出力値（現在値）Bに対する補正値dを取得し、ストロークセンサ２４の出力値（現在値）Bに補正値（現在値）dを加算する。d＝A−Bであるから、加算部３０の出力値はA、すなわち、「基準となるストロークセンサ」の出力値となる。
During the keyboard performance, the
図４（ｂ）を参照し、補正の誤差を検討する。
５２はストロークセンサ２４の固有の特性曲線（直線である場合を含む）である。固有の特性曲線５２は、ストロークの全行程においては実測されていない。センサ出力抽出部２６により抽出されたストロークセンサ２４の出力値B1，B2のみが既知である。
ストロークセンサ２４の出力値（現在値）Bは、加算部３０において補正値（現在値）dが加算されるから、ストロークセンサ２４に固有の特性曲線５２は、補正後の固有の特性曲線（直線である場合を含む）５３になる。
この補正後の固有の特性曲線５３と基準特性曲線５１とは、誤差が小さく、かつ、第１，第２のストローク値S1，S2において一致する。
With reference to FIG. 4B, the correction error is examined.
52 is a characteristic curve (including the case of a straight line) unique to the
Since the correction value (current value) d is added to the output value (current value) B of the
The corrected characteristic characteristic curve 53 and the reference
この加算部３０の出力値Aは、「基準となるストロークセンサ」の出力値であって、ストローク値そのものではない。
しかし、センサ出力補正部２５の出力値は、音源回路において楽音を制御するパラメータを作成するために利用される。従って、鍵のストローク位置の測定値、例えば、mm単位で表す値である必要はなく、測定値と既知の関係にある値、例えば、正比例する値であればよい。
従って、図４に例示したように、基準特性曲線５１が直線である場合、「基準となるストロークセンサ」の出力値Aから直接的に楽音を制御するパラメータを作成することができる。
The output value A of the adding
However, the output value of the sensor output correction unit 25 is used to create a parameter for controlling the musical tone in the tone generator circuit. Therefore, it is not necessary to be a measured value of the key stroke position, for example, a value expressed in mm, but may be a value having a known relationship with the measured value, for example, a value that is directly proportional.
Therefore, as illustrated in FIG. 4, when the reference
基準特性参照部３１を使用する場合は、加算部３０の出力Aに対し、基準特性記憶部２７に記憶されている、図４に基準特性曲線５１で示される基準特性を参照することにより、出力Aをストローク値Sに変換して出力することができる。このストローク値Sも、上述したように、鍵のストローク位置の測定値そのものである必要はなく、測定値と既知の関係にある値、例えば、正比例する値であればよい。
When the reference
また、スイッチが１個であった場合にも、センサ出力補正部２５は、ストロークセンサ２４の出力値Bを補正特性決定部２８により決定された補正特性に基づいて補正する。
例えば、ストロークセンサ２４の出力値Bに対する補正値d＝d1＝A1−B1を取得し、この補正値を加算部３０において、ストロークセンサ２４の出力値Bに加算することにより、B＋（A1−B1）を得る。
その結果、ストロークセンサ２４の出力値Bが、「基準となるストロークセンサ」の出力値Aに近似し、ストロークの位置が所定位置であるときは基準出力値A1となる。
ストロークセンサ２４の出力値が、単に、基準となるストロークセンサの出力値に対して一定のオフセットがあったり、このオフセットがドリフトしたりするような事例では、ストロークセンサ２４の出力値を、ほぼ正確に「基準となるストロークセンサ」の出力値に補正することができる。
Even when there is one switch, the sensor output correction unit 25 corrects the output value B of the
For example, a correction value d = d1 = A1−B1 for the output value B of the
As a result, the output value B of the
In the case where the output value of the
図５は、図２に示したセンサ出力補正部２５の他の具体例を示すブロック図である。
この具体例は、基準特性記憶部２７に記憶された基準特性を、基準特性補正部６１において、ストロークセンサ２４に固有の特性に合うように補正し、補正後の基準特性を参照して、ストロークセンサ２４の出力値をストローク値に変換するものである。
FIG. 5 is a block diagram showing another specific example of the sensor output correction unit 25 shown in FIG.
In this specific example, the reference characteristic stored in the reference
基準特性補正部６１は、基準特性記憶部２７に記憶されている基準特性に基づいて取得される、「基準となるストロークセンサ」の出力値Aに対し、図２の補正特性決定部２８から出力される、この「基準となるストロークセンサ」の出力値Aに対する補正値d＝A−Bを減算して、補正後の基準特性を作成し、補正後の基準特性記憶部６２に、「補正後の基準特性テーブル」又は「補正後の基準特性関数」として保存する。
Aからd＝A−Bを減算すればBとなるから、補正後の基準特性は、ストロークセンサ２４の出力値BをストロークSに変換する特性となる。
ただし、この具体例においては、図２の補正特性決定部２８は、図３に示した補正特性ではなく、「基準となるストロークセンサ」の出力値Aに対する補正値dの特性を決定する。
The reference
If d = A−B is subtracted from A, B is obtained. Therefore, the corrected reference characteristic is a characteristic for converting the output value B of the
However, in this specific example, the correction
図２に示したストロークセンサ２４の出力値（現在値）Bは、センサ出力補正部６３において、補正後の基準特性記憶部６２に記憶された、補正後の基準特性に基づいてストローク値Sを出力する。
なお、この具体例において、「基準となるストロークセンサ」の出力値Aを出力したい場合は、基準特性記憶部２７に記憶された基準特性を参照して、ストローク値Sを「基準となるストロークセンサ」の出力値Aに変換すればよい。
The output value (current value) B of the
In this specific example, when it is desired to output the output value A of the “reference stroke sensor”, the reference value stored in the reference
図６は、図２に示した実施の形態を、コンピュータを用いて実現するハードウエア構成の一例を示すブロック図である。
バス７１は、CPU（Central Processing Unit）７２をはじめ、複数のハードウエアブロックを相互接続し、CPU７２の制御下でデータやプログラムを転送する。
ROM（Read Only Memory）７３、フラッシュメモリ（Electrically Erasable and Programmable ROM）７４には、プログラム、基準特性、パラメータの設定データ、曲データファイル、伴奏データファイル等が記憶されている。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration that implements the embodiment illustrated in FIG. 2 using a computer.
A
A ROM (Read Only Memory) 73 and a flash memory (Electrically Erasable and Programmable ROM) 74 store programs, reference characteristics, parameter setting data, song data files, accompaniment data files, and the like.
CPU７２は、RAM（Random Access Memory）７５に作業領域を設けてプログラムを実行することにより、各ハードウエアブロックの機能、ハードウエアブロック間の転送が統一的に実行されるように全体を制御するコンピュータである。時間割り込み処理は、タイマ７６により指示される割り込みタイミングで実行される。
RAM７５の作業領域には、例えば、キーバッファ、フラグ等の領域が設けられる。
キーバッファには、発音チャンネルに対応して、例えば、鍵番号、第１，第２のスイッチ（SW1，SW2）１１，１２のオンオフイベント、ストロークセンサ２４の出力値B、ストローク値S、押鍵速度V、鍵のキーイベントKON，KOF、フラグ等が記憶される。
The
In the work area of the
In the key buffer, for example, the key number, the on / off event of the first and second switches (SW1, SW2) 11 and 12, the output value B of the
外部記憶装置７７は、HDD（ハード磁気ディスク駆動装置）、USB（Universal Serial Bus）メモリ等であり、上述したROM７３、フラッシュメモリ７４に代えて、プログラムやデータを記憶しておくことができる。
他のMIDI機器７８から転送されるMIDI信号を、MIDIインタフェース７９を経由して入力して演奏したり、本電子鍵盤楽器で演奏するときに出力されるMIDI信号を、MIDIインタフェース７９を経由して他のMIDI機器７８に転送したりする。
上述したROM７３、フラッシュメモリ７４、外部記憶装置７７等が記憶するプログラム、データは、サーバ装置８０から通信ネットワーク８１、ネットワークインタフェース８２を経由して、アップデートすることができる。
The
A MIDI signal transferred from another
The programs and data stored in the
鍵盤装置８３は、図１に示した構造に対応し、鍵盤８４は、複数の白鍵１、黒鍵２に対応する。鍵盤８４に対する演奏者の操作は、１又は複数のスイッチ２１、ストロークセンサ２４により検出され、検出出力が検出回路８５、バス７１を経てRAM７５に転送される。
設定操作子８６は、演奏者によりモード選択や制御パラメータの設定をするためのスイッチ類、音量レベル等の設定値を可変調整するためのノブ類である。設定操作子８６の操作は、検出回路８７において検出され、バス７１に出力される。
表示制御回路８８は、液晶ディスプレイ、LEDインジケータ等の表示装置８９を制御し、表示画像データの転送、点灯制御データの転送をする。
The keyboard device 83 corresponds to the structure shown in FIG. 1, and the
The setting
The
音源回路９０は、図２に示した音源部２３に対応し、一般的には音源LSI（Large Scale Integrated Circuit）であって、演奏データに基づいて作成された音源パラメータを入力し、これらに基づいて楽音波形を生成し、サウンドシステム９１に出力し、サウンドシステム９１は、楽音波形の音量調整をして増幅しスピーカやヘッドホン等に出力する。
The
CPU７２は、図２に示した発音・消音指示部２２、押鍵速度検出部２３、センサ出力補正部２５、センサ出力抽出部２６、補正特性決定部２８の機能を、コンピュータプログラムを実行することにより実現する。
CPU７２は、また、設定操作子８６により設定された音色等に基づいて作成した音源パラメータを音源回路９０に出力する。CPU７２は、図２に示した発音指示（KON）、消音指示（KOF）を音源回路９０に転送する。
CPU７２が、鍵盤８４における、ある１つの鍵に発音チャンネルを新たに割り当てるのは、例えば、この鍵のストローク値Sが離鍵状態の初期値から変化したときである。
CPU７２は、音源回路９０における、ある発音チャンネルでの楽音生成処理中（キーオン状態）であるか否かのデータや、楽音生成中の振幅エンベロープの現在値等、音源状態のデータを取得し、例えば、楽音生成処理が終われば、その発音チャンネルを空きにする。
The
The
The
The
音源回路９０は、ある発音チャンネルにおけるキーオン（発音指示）KONを入力し、この発音チャンネルに割り当てられた音高の楽音信号の生成を開始し、この発音チャンネルにおけるキーオフ（消音指示）KOFを入力して、消音処理を開始する。
CPU７２は、押鍵速度V、ストローク値Sに応じて、音源回路９０が発生楽音の音量、音色、効果などの楽音要素を変化させるための音源パラメータを作成して音源回路９０に出力する。
CPU７２は、また、ストローク値Sの時間的変化に基づいて演奏者の奏法（例えば、スタッカート演奏）を検出し、奏法に応じて、音源回路９０が発音開始タイミング等の制御等をするように、キーオン（KON）信号を音源回路９０に出力するタイミングを制御することもできる。
The
The
The
図６に示した電子鍵盤楽器は、音源回路９０、サウンドシステム９１等を含む。しかし、音源回路９０、サウンドシステム９１等を内蔵しない電子鍵盤楽器であっても、図２に示した機能を実現することができる。
また、鍵盤装置８３の検出回路８５において、図２に示した機能をハードウエア、又は、CPUとプログラムとを用いて実現するようにしてもよい。このような鍵盤装置８３も、本願発明における電子鍵盤楽器の一実施例である。
The electronic keyboard instrument shown in FIG. 6 includes a
Further, in the
図７は、図２に示した実施の形態を、コンピュータを用いて実現する動作の一例を示すフローチャートである。
図７（ａ）は、メイン処理を示すものであり、電源オンによりプログラムが図６のROM７３又はフラッシュメモリ７４から、RAM７５にロードされて起動する。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of an operation for realizing the embodiment shown in FIG. 2 using a computer.
FIG. 7A shows the main process. When the power is turned on, the program is loaded from the
Ｓ１０１において電子鍵盤楽器を初期化する。楽音制御パラメータのデフォルト値又は前回に使用された値が、フラッシュメモリ７４等からRAM７５にロードされる。
Ｓ１０２において、演奏者がパネル上の設定操作子８６を操作し、各種楽音制御パラメータの値等を入力し、RAM７５の作業領域に記憶する。
Ｓ１０３において、押鍵処理、離鍵処理等の楽音制御処理を実行し、Ｓ１０４において、その他の処理を実行し、Ｓ１０２に処理を戻す。
In step S101, the electronic keyboard instrument is initialized. The default value of the musical tone control parameter or the value used last time is loaded into the
In S <b> 102, the performer operates the
In S103, a tone control process such as a key press process and a key release process is executed, in S104, other processes are executed, and the process returns to S102.
ここで、図２に示した補正特性決定部２８が補正特性を決定することが可能な場合として、以下の複数の場合があり、複数の場合を併用する仕様も可能である。
第１は、工場出荷時に補正特性を決定する。工場出荷時に、鍵盤の全鍵を試験演奏することにより、センサ出力抽出部２６及び補正特性決定部２８を実行する。
図２に示した具体例では、決定した補正特性を補正特性記憶部３２に記憶する。図５に示した他の具体例では、加えて、基準特性補正部６１の機能を実行し、補正後の基準特性を、補正後の基準特性記憶部６２に記憶する。
この第１の場合によれば、ストロークセンサ２４の個体間の特性のバラツキに起因して変化するストロークセンサ２４の出力値を補正することができる。
Here, as the case where the correction
First, the correction characteristic is determined at the time of factory shipment. At the time of factory shipment, the sensor
In the specific example shown in FIG. 2, the determined correction characteristic is stored in the correction characteristic storage unit 32. In another specific example shown in FIG. 5, in addition, the function of the reference
According to the first case, it is possible to correct the output value of the
第２は、ユーザがこの電子鍵盤楽器の電源をオンにしたとき、又は、あらかじめ設けられたキャリブレーションモードをユーザが選択したときに補正特性を決定する。ユーザが鍵盤の全鍵を試験演奏することにより、補正特性を決定し、決定した補正特性、又は、補正後の基準特性を記憶する。
曲データを読み出すことにより、楽音を音源部で生成するとともに、鍵を電磁アクチュエータで自動演奏する自動演奏機構を備えたタイプの電子鍵盤楽器の場合、演奏者が演奏するに代えて、自動的に全鍵を試験演奏することができる。
記憶処理の完了後は、センサ出力補正部２５において、記憶された補正特性又は補正後の基準特性に従って、ストロークセンサの出力値が補正される。
Second, the correction characteristic is determined when the user turns on the power of the electronic keyboard instrument or when the user selects a preset calibration mode. When the user performs a test performance of all keys on the keyboard, the correction characteristic is determined, and the determined correction characteristic or the corrected reference characteristic is stored.
By reading the music data, and generates at tone generator tone, when the key type of the electronic keyboard musical instrument having an automatic playing mechanism for automatically played by an electromagnetic actuator, instead of the player is playing, the automatic In general, all keys can be tested.
After the storage process is completed, the sensor output correction unit 25 corrects the output value of the stroke sensor according to the stored correction characteristic or the corrected reference characteristic.
第３は、ユーザが電子鍵盤楽器の電源をオンにしたときから、所定時間を経過する毎に補正特性を決定する。所定時間が経過する度に、その後、任意の鍵に対し最初に押鍵操作があるときに、この鍵に対する補正特性を決定し、決定した補正特性、又は、補正後の基準特性を記憶する。
第４は、鍵盤演奏中において、任意の鍵に対し押鍵操作があったときに補正特性を決定する。押鍵操作がある度に、この鍵に対する補正特性を決定し、決定した補正特性、又は、補正後の基準特性を記憶する。
上述した第３，第４の場合において、記憶処理の完了後は、この鍵が押鍵操作される度に、記憶された補正特性又は補正後の基準特性に従って、ストロークセンサの出力値を補正する。
Third, the correction characteristic is determined every time a predetermined time has elapsed since the user turned on the electronic keyboard instrument. Whenever a predetermined time elapses, when a key depression operation is first performed for an arbitrary key, a correction characteristic for this key is determined, and the determined correction characteristic or a corrected reference characteristic is stored.
Fourth, the correction characteristic is determined when a key pressing operation is performed on an arbitrary key during keyboard performance. Each time the key is pressed, the correction characteristic for the key is determined, and the determined correction characteristic or the corrected reference characteristic is stored.
In the third and fourth cases described above, after the storage process is completed, every time this key is pressed, the output value of the stroke sensor is corrected according to the stored correction characteristic or the corrected reference characteristic. .
上述した第２，第３，第４の場合の補正特性決定処理において、１又は複数の所定のストローク位置での基準差分値が小さいときは、処理を中止し、直前の補正特性又は直前の補正された基準特性を保持するようにしてもよい。
上述した第２，第３，第４の場合は、ストロークセンサ２３の個体間の特性のバラツキだけでなく、特性の環境温度変化や経時的変化に起因する特性変化も補正される。
In the correction characteristic determination process in the second, third, and fourth cases described above, when the reference difference value at one or a plurality of predetermined stroke positions is small, the process is stopped and the immediately preceding correction characteristic or the immediately preceding correction value is corrected. It is also possible to retain the reference characteristics.
In the above-described second, third, and fourth cases, not only variations in characteristics among the
図７（ｂ）は、図２に示されたセンサ出力抽出部２６、補正特性決定部２８により実行される、補正特性の決定処理を、図７（ａ）のＳ１０４「その他の処理」の１つとして実現する場合のフローチャートである。上述した第１，第２の場合の補正特性決定処理に適している。
なお、上述した第３，第４の場合では、図７（ａ）のＳ１０３「楽音制御処理」において、押鍵、離鍵処理と連携して補正特性の決定処理を実行する。
FIG. 7B shows a correction characteristic determination process executed by the sensor
In the third and fourth cases described above, in S103 “musical sound control process” in FIG. 7A, the correction characteristic determination process is executed in cooperation with the key pressing / key releasing process.
発音チャンネルの割当て処理については説明を省略する。そのため、各鍵に発音チャンネルが固定的に割り当てられるものとして説明する。iは鍵番号である。特定の値iが付された１つの鍵についての差分補間処理を説明する。
Ｓ１１１において、初期化をする。例えば、時間計数値T(i)をゼロとし、第１，第２のスイッチフラグSW1(i)，SW2(i)をゼロとする。
Ｓ１１２において、第１のスイッチフラグSW1(i)が1であるか否かを判定し、1であれば、Ｓ１１３に処理を進め、そうでなければ、次のＳ１１４に処理を進め、第１のスイッチ１１がオンになったか否かを判定する。第１のスイッチ（SW1）１１がオンになったのであればＳ１１５に処理を進め、時間計数値T(i)に時間定数Tcを加算する。Ｓ１１６において、ストロークセンサの出力値S(i)をB1(i)としてRAM７５に記憶する。Ｓ１１７において、第１のスイッチフラグSW1(i)を1とし、次のＳ１１３において、第２のスイッチ（SW2）１２がオンになったか否かを判定し、オンになったのであればＳ１１８に処理を進め、オンになっていなければＳ１１９に処理を進める。
A description of the sound channel assignment process is omitted. Therefore, a description will be given assuming that a sound generation channel is fixedly assigned to each key. i is the key number. A difference interpolation process for one key assigned a specific value i will be described.
In S111, initialization is performed. For example, the time count value T (i) is set to zero, and the first and second switch flags SW1 (i) and SW2 (i) are set to zero.
In S112, it is determined whether or not the first switch flag SW1 (i) is 1. If 1, the process proceeds to S113; otherwise, the process proceeds to the next S114, and the first It is determined whether or not the switch 11 is turned on. If the first switch (SW1) 11 is turned on, the process proceeds to S115, and the time constant Tc is added to the time count value T (i). In S116, the stroke sensor output value S (i) is stored in the
Ｓ１１９において、時間計数値T(i)が定数Toverを超えた（タイムオーバ）か否かを判定し、超えていれば、図７（ａ）のＳ１０４に戻り、次の処理を実行し、超えていなければＳ１１２に処理を戻す。
一方、Ｓ１１８においては、ストロークセンサの出力値S(i)をB2(i)として記憶する。Ｓ１２０において、Ｓ１１６において取得されたB1(i)と、Ｓ１１８において取得されたB2(i)と、基準出力値A1(i)，A2(i)とから、補正特性関数d(i，B)を取得する（図２に示す具体例の場合）。
Ｓ１２１において、補正特性関数d(i，B)に基づく補正特性を、補正特性記憶部２９に記憶する（図２に示す具体例の場合）。
Ｓ１２２において、補正特性の記憶処理完了を示すフラグFC(i)を1とし、図７（ａ）のＳ１０４における次の処理に戻る。
In S119, it is determined whether or not the time count value T (i) has exceeded the constant Tover (time over). If so, the process returns to S104 in FIG. If not, the process returns to S112.
On the other hand, in S118, the output value S (i) of the stroke sensor is stored as B2 (i). In S120, the correction characteristic function d (i, B) is obtained from B1 (i) acquired in S116, B2 (i) acquired in S118, and the reference output values A1 (i) and A2 (i). Obtained (in the case of the specific example shown in FIG. 2).
In S121, the correction characteristic based on the correction characteristic function d (i, B) is stored in the correction characteristic storage unit 29 (in the case of the specific example shown in FIG. 2).
In S122, the flag FC (i) indicating completion of the correction characteristic storing process is set to 1, and the process returns to the next process in S104 of FIG.
なお、補正特性間関数d(i，B)を常に0とすれば、ストロークセンサ２４の出力値を補正しない。このような、従来と同様のストローク値を出力する鍵盤演奏モードを設けてもよい。
図７（ｂ）に示すフローチャートでは、第１，第２のスイッチ（SW1，SW2）１１，１２がオンとなるときのストロークセンサの出力値を、第１，第２のストローク位置におけるものとして抽出している。
これに代えて、第１，第２のスイッチ（SW1，SW2）１１，１２がオフとなるときのストロークセンサの出力値を、第１，第２のストローク位置におけるものとしてもよい。
ただし、第１，第２のスイッチ（SW1，SW2）１１，１２がオンとなるときと、オフとなるときのストローク位置に差が生じるおそれがあるため、オンイベントで検出されるストローク位置とオフイベントで検出されるストローク位置とを区別することが望ましい。
If the inter-correction characteristic function d (i, B) is always 0, the output value of the
In the flowchart shown in FIG. 7B, the output values of the stroke sensors when the first and second switches (SW1, SW2) 11, 12 are turned on are extracted as those at the first and second stroke positions. doing.
Alternatively, the output value of the stroke sensor when the first and second switches (SW1, SW2) 11, 12 are turned off may be the values at the first and second stroke positions.
However, there may be a difference in stroke position between when the first and second switches (SW1, SW2) 11, 12 are turned on and when they are turned off. It is desirable to distinguish from the stroke position detected in the event.
１…白鍵、１ａ…鍵本体部、１ｂ…鍵先端部、１ｃ…鍵支点部、１ｄ…ストッパ片、１ｅ，１ｆ…アクチュエータ、２…黒鍵、２ａ…鍵本体部、２ｂ…鍵先端部、２ｃ…ストッパ片、３…鍵フレーム、３ａ…前方取付部、３ｂ…前方段差部、３ｃ…前方水平部、３ｄ…小段差部、３ｅ…中央水平部、３ｆ…後方段差部、３ｇ…後方取付部、３ｈ…スリット孔、３ｉ…鍵ガイド、３ｊ，３ｋ…ボス、３ｍ…鍵支持部、４…鍵スイッチ回路基板、４ａ…孔、５…鍵スイッチユニット、５ａ…基台部、５ｂ…脚部、５ｃ…外ドーム、５ｄ…被駆動部、５ｅ，５ｆ…円柱状中空部、５ｇ，５ｈ…内ドーム、５ｉ，５ｊ…底板部、５ｋ…中間領域、６…上限ストッパ、７…下限ストッパ、１０…内部空間、１１…第１のスイッチ、１１ａ…可動接点、１１ｂ…固定接点、１２…第２のスイッチ、１２ａ…可動接点、１２ｂ…固定接点、１３…ストロークセンサ、
２１…１又は複数のスイッチ、２２…発音・消音指示部、２３…押鍵速度検出部、２４…ストロークセンサ、２５…センサ出力補正部、２６…センサ出力抽出部、２７…基準特性記憶部、２８…補正特性決定部、２９…補正特性記憶部、３０…加算部、３１…基準特性参照部、
６１…基準特性補正部、６２…補正後の基準特性記憶部、６３…センサ出力補正部
DESCRIPTION OF
21 ... One or more switches, 22 ... Sound generation / mute instruction unit, 23 ... Key pressing speed detection unit, 24 ... Stroke sensor, 25 ... Sensor output correction unit, 26 ... Sensor output extraction unit, 27 ... Reference characteristic storage unit, 28 ... correction characteristic determination unit, 29 ... correction characteristic storage unit, 30 ... addition unit, 31 ... standard characteristic reference unit,
61 ... reference characteristic correction unit, 62 ... reference characteristic storage unit after correction, 63 ... sensor output correction unit
Claims (4)
前記１以上のスイッチにより、前記ストロークの位置が前記１以上の所定位置になったことが検出されたときの、前記ストロークセンサの出力値を抽出するセンサ出力抽出手段と、
該センサ出力抽出手段により抽出された出力値と、基準となるストロークセンサについて前記ストロークの位置が前記１以上の所定位置であるときの基準出力値との基準差分値を取得し、該基準差分値に基づいて、前記ストロークセンサの出力値が、前記基準となるストロークセンサの出力値に近似し、かつ、前記ストロークの位置が前記１以上の所定位置であるときは前記基準出力値となるように、前記ストロークセンサの出力値を補正するための補正特性を決定する補正特性決定手段と、
該補正特性決定手段により決定された補正特性に基づいて補正された前記ストロークセンサの出力値を出力するセンサ出力補正手段、
を有することを特徴とする電子鍵盤楽器。 In an electronic keyboard instrument having a stroke sensor that continuously outputs an output value corresponding to a key stroke position, and one or more switches that detect that the stroke position has reached one or more predetermined positions,
A sensor output extraction means for extracting an output value of the stroke sensor when the one or more switches detect that the position of the stroke has reached the one or more predetermined positions;
Obtaining a reference difference value between the output value extracted by the sensor output extraction means and a reference output value when the stroke position is the one or more predetermined positions with respect to a reference stroke sensor; The output value of the stroke sensor approximates the output value of the reference stroke sensor, and the reference output value is obtained when the stroke position is the one or more predetermined positions. Correction characteristic determining means for determining a correction characteristic for correcting the output value of the stroke sensor;
The correction characteristic based on the correction characteristics determined by the determining means corrects sensor output correcting means for outputting an output value of the stroke sensor,
An electronic keyboard instrument characterized by comprising:
前記センサ出力補正手段は、前記補正特性記憶手段に記憶された補正特性に応じて、前記ストロークセンサの出力値に対する補正値を取得し、該補正値を前記ストロークセンサの出力値に加算した値を出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子鍵盤楽器。 Correction characteristic storage means for storing the correction characteristic determined by the correction characteristic determination means,
The sensor output correction unit acquires a correction value for the output value of the stroke sensor according to the correction characteristic stored in the correction characteristic storage unit, and adds a value obtained by adding the correction value to the output value of the stroke sensor. Output ,
The electronic keyboard instrument according to claim 1, wherein:
前記センサ出力抽出手段は、前記ストロークの位置が前記複数の所定位置になったことが検出されたときの、前記ストロークセンサの出力値を抽出し、
前記補正特性決定手段は、前記センサ出力抽出手段により抽出された出力値と、基準となるストロークセンサについて前記ストロークの位置が前記複数の所定位置であるときの基準出力値との基準差分値を取得し、該基準差分値に基づいて、前記基準となるストロークセンサの出力値と前記ストロークセンサの出力値との差分値を補間する特性を、前記補正特性として決定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子鍵盤楽器。 The one or more switches are a plurality of switches for detecting that the position of the stroke has become a plurality of predetermined positions,
The sensor output extraction means, when the position of the stroke becomes the plurality of predetermined positions is detected, extracts the output value of the stroke sensor,
Said correction characteristic determination means acquires an output value extracted by the sensor output extracting means, the position of the stroke for the stroke sensor as a reference is the reference difference value between the reference output value when the a plurality of predetermined positions Then, based on the reference difference value, the characteristic for interpolating the difference value between the stroke sensor output value and the stroke sensor output value is determined as the correction characteristic.
The electronic keyboard instrument according to claim 1 or 2, wherein
該膨出部が載置される基板を有し、
前記１以上のスイッチは、前記鍵のストロークが第１のストローク位置、第２のストローク位置になったことを検出する第１のスイッチ、第２のスイッチであり、
前記第１のスイッチ、前記ストロークセンサ、前記第２のスイッチは、前記膨出部内に配置されるとともに、
前記ストロークセンサは、前記鍵の長手方向において、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチとの間に配設される、
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の電子鍵盤楽器。 A bulging portion formed of an elastic body and pressed by the key actuator;
A substrate on which the bulging portion is placed;
The one or more switches are a first switch and a second switch for detecting that the stroke of the key has reached a first stroke position and a second stroke position,
The first switch, the stroke sensor, and the second switch are disposed in the bulge portion,
The stroke sensor is disposed between the first switch and the second switch in the longitudinal direction of the key.
The electronic keyboard instrument according to any one of claims 1 to 3, wherein
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