JPS6371898A - 電子楽器のキ−アサイナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子楽器のキー開閉器走査状況を電子的に走査
し情報を得て、楽音発生器を制御する電子楽器のキーア
サイナに関する。

キーアサイナがキー開閉器の操作状況を知って発音処理
手段を動作させたとき、キー開閉器における接点構造と
して、第１・第２接点を有し、第１接点より時間的に遅
れて操作される第２接点の操作がなされたことを検出し
てから、発音処理をしていた。そのため各接点の出力信
号により発音される手段を各別に有する構成として、２
種類の発音処理を相次いで行ったとき、極めてゆっ（り
う押鍵されると不自然な楽音となって、演奏者に不評で
あった。その改善策が要望されている。

〔従来の技術〕

電子楽器特に電子鍵盤楽器では、演奏者が押鍵したとき
の速さを検出し、音色に「タッチレスポンス」効果を加
えることが多くなった。この押鍵速度検出のためキー開
閉器には、通常第１２図または第１３図に示す接点構造
を採用している。即ち１つの鍵に第１接点と、第２接点
２とを有し、２つの接点間を鍵３が移動する時間から押
鍵速度を検出していた。この構成は圧電素子や光学的方
式を用いたものと比較し、均一に製造することができ安
価である。第１２図において、共通ライン４に高速パル
スを印加しておく、第１接点出力端子５には、常時正電
圧Ｖｃｃを与えてあり、第１接点１は常時は閉じている
ので、端子５の信号は正電圧ＶＣＣと零電圧との間をパ
ルス状に高速に繰り返している。第２接点出力端子６は
正電圧ＶＣＣの値に一定である。キー３が押されたとき
棹７が押されて第１接点１を開き、間もなく第２接点を
閉じる。第２接点出力端子６の電位はその後にパルス状
の繰り返しを行うため、押鍵速度は第１接点出力端子５
のパルス状変化が停止してから、第２接点出力端子６が
パルス状の変化を始めるまでのパルス数に反比例する。

第１３図では冠状の上蓋８と、接点台９とが対向してい
る。第１３図Ｂに示すように第１接点の接触面ｌａ、第
２接点の接触面２ａが円環状をなしている。第１３図Ｃ
に示すように接点台９の接触面では第１接点にｌｂ、ｌ
ｃが、第２接点に２ｂ、２ｃが在る。キー３を押下げた
とき上蓋８が押下げられ、まず第１接点１ａと１ｂが閉
じるから、第１接点出力端子５からパルス状変化のある
信号が得られる。第２接点は直流出力で変化がない０次
に第２接点が閉じたとき、端子６からパルス状変化のあ
る信号が得られ、端子５は相変わらず変化のある信号が
得られる。そのため端子５゜６間でパルス状変化の開始
時の間隔を訓べ、その間に生じたパルス数に反比例する
値が押鍵速度となる。

したがって第１２図・第１３図に示す接点構造によりパ
ルス数を計測して、タッチレスポンス効実用信号として
いる。

押鍵が開始され、第１接点１が開または閉となった以降
第２接点２が閉じるまでの時間について調べた所、第１
４図に示すように１ｍ秒乃至２０ｍ秒という極めて大き
な違いがあり、６〜１２ｍ秒の値となる場合の多いこと
が判った。第１４図は棒グラフ状に示しであるが、その
中間値も存在する。第１５図は前記所要時間の逆数とし
て押鍵速度を求めた例を示している。最高速度は１ｍ秒
で得られ、最低速度は２０ｍ秒で得られる。押鍵速度の
例は１ｍ秒に対し７Ｆｌｌ（Ｈは１６進数の表示である
ことを表す）、２０ｍ秒以上はＯｏ。

である。

そしてハモンドオルガンで代表されるようなタッチレス
ポンス効果の必要のないティビア・ドローバ音などに対
しては、第１接点出力信号により直ぐ発音処理を開始さ
せ、ピアノ音のようにタッチレスポンス効果の必要のあ
る音に対しては第２接点出力信号により発音処理を行う
ことが検討された。

［発明が解決しようとする問題点コ 発音処理手段を２組具備し押鍵の時間経過に伴い、両者
が各別に発音を開始したとき、音の立上りに時間差が生
じた。その時間差が大きくなるとき例えばゆっくりとし
た押鍵のとき、演奏者に不快窓を与えるようになる。演
奏者が故意に第１接点と第２接点の間じ押鍵を中断すれ
ば、タッチレスポンス効果のついたピアノ音は発生でき
ない。

本発明の目的は前述の欠点を改善し、不自然な押鍵のさ
れたときも、発音処理手段の動作を出来るだけ自然な状
態で開始できるような電子楽器のキーアサイナを提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理構成を示すブロック図である。第
１図において、１０はキー開閉器、１１は第１接点、１
２は第２接点、１３は切換開閉器、２０はキーアサイナ
、２１は第１発音処理手段、３１は第２発音処理手段を
示すや　１鍵当たり第１・第２接点を有するキー開閉器
１０に対し走査を行って、鍵の開閉情報を得る電子楽器
のキーアサイナにおいて、本発明は下記の構成としてい
る。

即ちキー開閉器１０の接点は、第１接点１１が開または
閉となったときの出力信号に続いて、第２接点１２が閉
となったときの出力信号が得られる接点構造となってい
る。切換開閉農工３の接続は、通常は第１発音処理手段
２１には第１接点の出力信号が印加され、第２発音処理
手段３１には第２接点の出力信号が印加されるようにす
る。切換開閉器１３の接続が変わると第１・第２発音処
理手段２１・３１に対し第２接点の出力信号のみが印加
される。

［作用］ 切換開閉器１３を実線の位置としたとき、押鍵されたキ
ー開閉器１０の開閉情報のうち第１接点１１の出力信号
は第１発音処理手段２１に印加され、例えばティビア・
ドローバ音のようにタッチレスポンスの不要な楽音を発
生させる。また第２接点１２の出力信号は第２発音処理
手段３１に印加されるから、第１発音処理手段２１とは
異なる音色の楽音（例えばタッチレスポンスのついたピ
アノ音）を独立に発生させることができる。ティビア・
ドローバ音とピアノ音の両者を発生させるときは、切換
開閉器１３を破線の位置に切換えて押鍵する。そのとき
は第１接点１１の出力信号によっては何れの発音処理手
段も動作せず、第２接点１２の出力信号が得られたとき
に両発音処理手段２１．３１が同時に発音して前記の両
方者を発生させる。

［実施例］ 第２図は本発明の実施例の構成を示すブロック図である
。第２図は切換開閉器１３をソフトウェアで実現した場
合を示している。したがってハードウェアで切換開閉器
１３を構成して良いことは勿論である。

第２図のキーアサイナ２０において、３０はマイクロプ
ロセッサ、２３．３３はメモリ類で旧キーデータメモリ
、新キーデータメモリ、イニシャル・タッチデータメモ
リをまとめて示す。２４゜３４はアサインメントメモリ
、２５．３５は押鍵順番メモリ、２６．３６はカウンタ
類で区域カウンタ・優先順番カウンタ・キー走査カウン
タ・ビットカウンタをまとめて示す。２７は第１楽音発
生器、３７は第２楽音発生器、２８はＸＴＶ系列のアサ
インメントメモリ、３８はＴＶＩ、ＴＶ２系列のアサイ
ンメントメモリを示す。マイクロプロセッサ３０は処理
を始めるとき、楽音発生器におけるアサインメントメモ
リ２８．３８の動作状況を調べ、楽音発生に要求される
状態を知って、発音処理手段を個別に動作させるか、ま
たは両者同時に動作させるかを区別して動作に入ること
が概略の説明である。

次に前記動作の主ルーチンを第３図により説明する。第
３図において、開始後キーアサイナと楽音発生器に対し
所定の初朋設定を処理（１１（２）により行う。次に処
理（３）によりキー開閉器の走査を始め、処理（４）に
おいて変化のあったキー開閉情報に関連する音色データ
を楽音発生器に送る。条件分岐（５）において楽音発生
器内の押鍵指示のため、切換開閉器のコントロール信号
が実線側（個別発音）か点線側（同時発音）かを調べる
。個別発音側の場合は処理（６）においてキーアサイナ
（１１即ち第１発音処理手段２１が動作し、処理（７）
により結果が格納されているアサインメントメモリ２４
の変化データを楽音発生器２７へ送り、またキーアサイ
ナ（２）即ち第２発音処理手段３１が動作し、処理（９
）により結果が格納されているアサインメントメモリ３
４の変化データを楽音発生器３７へ送る。条件分岐（５
）において同時発音側であったときは、処理（１０）に
よりキーアサイナ（２）即ち第２発音処理手段２２が動
作する。アサインメントメモリ３４の変化データをＴＶ
Ｉ、ＴＶ２系列の楽音発生器３７へ送ると同時にＸＴＶ
系列の楽音発生器２７へも送ることを処理（１１）　（
１２）で行う。以上の処理が終わると主ルーチンが−通
り終わったため、ループを描いて処理（３）から繰り返
す。

次に楽音発生器２７．３７のアサインメントメモリ２８
．３８について説明する。第４図に示すように４８個の
ノートレジスタ（ＮＲ）で構成する。第４図Ａに示すＴ
ＶＩ、ＴＶ２系列は同様なアドレスに同じ情報を割当て
、タッチレスポンスを必要とする第２発音処理手段の側
に属する。そして第４図Ｂに示すＸ　Ｔ、Ｖ系列はタッ
チレスポンスを不要とする第１発音処理手段の側に属す
る。

各ノートレジスタにはキーのオン／オフ・キ一番号・押
鍵速度・区域などを格納する。キーのオン／オフとは、
′０”でオフ、＠１１でオンとする。

キ一番号は７ビツトで構成され、Ｃ０のときは００．１
．Ｃ＋　のときはＯＣＲというように１オクターブで１
２ずつ値が多くなる。押鍵速度は押鍵時のイニシャル・
タッチデータが格納され、６ビツトを使用する０区域と
鍵盤毎につけられた値であり、ソロ鍵盤を００ｉ（ｍは
２遊杆号の意味）。

上鍵盤をＯｌｓ、下鍵盤を１０＋＋、ペダル鍵盤を１１
ｍとしている。

楽音発生器における音色データは第５図に示すように格
納されている。第５図ムは第２発音処理手段側、同図Ｂ
は第１発音処理手段側に在る。第５図ＡのＴＶＩ系列に
おいてＮＲＯＯ〜ＮＲＯＢは上１／下鍵合わせて１２チ
ヤネルの後押し優先方式であり、ピアノやハープシコー
ド等のプリセット・バーカンシラン音を発音するため使
用する。ＮＲＯＣとＮＲＯＤは足付２チャネルの後押し
優先方式であり、エレクトリックベースなどのパーカッ
ション系ベース音を発音するため使用する。ＮＲＯＥと
ＮＲＩＥは２ＤＣＯを構成しており、１つのソロ音を発
生させるのに２つのノートレジスタを使用している。Ｎ
ＲＯＦとＮＲＩＦは前述のように２ＱＣＯを構成してい
る。

ＴＶ２系列のＮＲＩＯ〜ＮＲＩＢはＴＶＩ系列と同様に
上付・下鍵合わせて１２チヤネルの後押し優先方式であ
り、ストリンゲス、リードのオーケストラ音を発音する
ため使用する。ＮＲＩＣ−ＮＲ１［）は足付２チャネル
後押し優先方式であり、オーケストラ系のベース音を発
音するため使用する。

、Ｘ　Ｔ　Ｖ系列のＮＲ２Ｏ〜ＮＲ２Ｂは上付・下鍵合
わせて１２チヤネルの後押し優先方式であり、ティビイ
ア・ドローバ音を発音するため使用する。なおこの例で
はＮＲ２Ｂ−ＮＲ２Ｆは使用していない。

次にマイクロプロセッサ３０が管理するアサインメント
メモリ２４．３４を第６図に示す。第６図Ａは第２接点
ＳＷ２によって得た情報で割当てを行ったものであり、
タッチスピードデータも有効である。このアサインメン
トメモリの内容は第３図のＮＲＯＯ〜ＮＰＩＦの３２個
のノートレジスタへ転送され、タッチレスポンス効果を
有する音を発生する。第６図Ｂは第１接点ＳＷＩによっ
て得られた情報で割当てを行ったものである。タッチス
ピードデータはマイクロプロセッサが適当な音量で発音
できる値をデフォルトデータとして、第６図Ｂのアサイ
ンメントメモリのＣＨＯ−ＣＩｌ　Ｄの「押鍵速度」の
（資）へ書込む、第６図に示すこのアサインメントメモ
リの内容は個別発音の場合、第４図のＮＲ２Ｏ〜ＮＲ２
Ｄの１４個のノートレジスタへ転送される。

第６図のアサインメントメモリへの割当てを行うとき使
用する押鍵順番メモリを第７図に示す。

第７図Ａは第２発音処理手段に属し、第７図Ｂは第１発
音処理手段に属する。第７国人においては第２接点ＳＷ
２についてのキーオンオフビットとチャネル番号とを格
納し、第７図Ｂにおいては第１　接点ｓ　ｗ　１につい
てのキーオンオフビットとチャネル番号を格納する。

次にメモリ２３．３３におけるイニシャル・タッチデー
タメモリを６１鍵の鍵盤の例で第８図に示す、第８図に
おいて、イニシャル・タッチデータは７ビツト構成で、
他の最上位１ビツトは各鍵の接点ＳＷ２の状態を示して
いる。キーのオン・オフビットは１１１でオン、ＩＩＱ
ＩＩでオフであることを示す、第８図に示すタッチ情報
領域のアドレスは０ＯＮから７Ｆ工まで鍵盤と１対１に
格納していて、小さいアドレスに低い音の鍵情報が格納
される。第７図においてアドレス８０イ以降のデータは
、走査して得たスイッチの状態を格納していて、１バイ
ト　（８ビツト）で４鍵分の情報を持っている。

第９図は旧キーデータを接点ＳＷＩ、ＳＷ２について示
す図である。

第１０図は第１発音処理手段の動作フローチャートを示
す。第１０図のステップ（１）においてカウンタ２６内
の区域カウンタを零とする０次にステップ（２）におい
てカウンタ２６内のキー走査カウンタを零とする。第１
接点ＳＷ１の状態について前回走査したデータの格納さ
れているメモリ２３内の旧データメモリからキー走査カ
ウンタに対応したデータ、即ちアドレス零のデータを読
出す。このデータについて新たに走査して得たデータ（
新キーデータ）との比較をステップ（５）において行う
。

このとき通常はＥＯＲ回路を使用する。比較するデータ
は４ビット単位であって、４つの鍵についてオン／オフ
変化の検出が一度にできる。変化がないときステップ（
６）においてキー走査カウンタを＋１して同様に処理す
る。ステップ（７）においてキー走査カウンタがオーバ
したときは区域カウンタを＋１して（ステップ（８））
同様に処理することを繰す返す。区域カウンタがオーバ
したとき処理終了とする。このキー走査によりキー状況
変化の検出速度が上がり、プロセッサの負担が軽減する
。

なお前述の区域とは鍵盤を識別して示す言葉で、例えば
区域００はソロ鍵盤を、区域０１は上鍵盤を、区域１０
は下鍵盤を、区域１１は足鍵盤を示すように定める。

次に条件分岐ステップ（５）以降の動作を説明する。

ステップ（５）において状況変化の起こったことが検出
されたとき、ステップ（１０）においてカウンタ２６に
在るピントカウンタを零としてお（。前記メモリ２３に
在るイニシャル・タッチデータメモリにおける４ビツト
データのうち何処のビットに変化が起こったかを調べる
。そのため４ピント中の最下位ビットから１ビツトずつ
調べるようにステップ（１１）においてピントカウンタ
の示す零番ピント以外をマスクして、もう一度新ビット
ー旧ビットをチェックする。ステップ（１２）では変化
がないときステップ（１３）においてピントカウンタを
＋１して処理する。変化が検出できるまで繰り返し、次
に変化のあったビットについてステップ（１５）におい
てチェックし、例えばデータビットが“１゛であればキ
ーオンに変化し、“０”であればキーオフに変化したと
判断しそれぞれの処理に移る。

〔キーオフ処理について〕

キーオフ検出をしたとき、ステップ（１９）においてキ
一番号を得る。次にステップ（２０）と（２１）におい
て、後述のアサインメントメモリ２４上にそのキーオフ
されたキ一番号に対応するキーオン状態のチャネルがあ
るかどうかを調べる。探し出せた場合はそのチャネルへ
キーオファサインを行う処理としてステップ（２２）を
行う。１２チャネル全部を探しても無い場合はキーオフ
ァサインを行わずに、旧データメモリの書換え処理をス
テップ（２８）で行う。この処理はキーオファサインし
たチャネルと同じチャネル番号を押鍵順番メモリ２５の
中から探し出しそのオン／オフビットが必ずオンとなっ
ている筈なので、オフとする処理を行う。その後に旧キ
ーデータメモリの対応するビットをキーオフとする。ス
テップク２０）と条件分岐（２１）によってアサインメ
ントメモリ２４の１２チャネル全部を探しても同一のキ
一番号が見つからなかった場合は、キーオフのためのス
テップ（２２）　（２３）を行わず旧キーデータＳＷＩ
の書換えだけを行いステ・７ブ（１３）へ戻る。

〔キーオン処理について］ 条件分岐（１６）によってキーオンが検出されるとステ
ップ（２５）によりキ一番号とキーオン処理ビ・ノドを
作成し、それがアサインメントメモリ２４の第１バイト
になる。またステップ（２６）によりイニシャル・タッ
チデータを基にテーブルを参照し、データ変換して押鍵
速度データとし、また２ビ・ノドからなる区域データを
加えて作成し第２バイトを得る。次にステップ（２７）
と条件分岐（２８）によりアサインメントメモリ２４の
中に同一のキ一番号でオンオフビットがオフになってい
るチャネルを探す。これは同一鍵で次々と他のチャネル
に割当てて行くと、特にサスティンが長い音色では段々
音量が大きくなって不自然になるため、同一キ一番号で
リリース中のチャネルに割当てようとするものである。

条件分岐（２日）で探し出せたらステップ（３２）によ
り、その同一キ一番号のチャネルを新たな押鍵に対する
割当てチャネルとする。条件分岐（２８）でアサインメ
ントメモリ２４の全てのチャネルの中に前記と同一キ一
番号が見つからなかった場合は条件分岐（２９）により
押鍵順番メモリ２５の中にキーオフチャネルがあるか８
周べる。キーオフチャネルがあると判った場合ステップ
（３１）により押鍵順番メモリ２５のＳＷｌのキーオフ
チャネルの中で最も先に押鍵れれたチャネルを探し、新
たな押鍵に対する割当てチャネルとする。

条件分岐（２９）で押鍵順番メモリ２５の中にＳ　Ｗｌ
のキーオフチャネルが無くて、全てキーオンチャネルで
あった場合、処理ステップ（３０）により押鍵順番メモ
リ２５の中で最も先に押鍵れれたチャネルを探し新たな
押鍵に対する割当てチャネルとする。押鍵順番メモリ２
５は先頭アドレスから押鍵の古い順に割当てたチャネル
番号を格納しているので、先頭アドレスのメモリが格納
するチャネル番号が最も先に押鍵されたチャネルという
ことになる。

処理ステップ（３０）　（３１）　（３２）の何れを行
った場合でもその後処理ステップ（３３）によりアサイ
ンメントメモリ２４への割当てを行う。その後押鍵順番
メモリ２５への処理を処理ステップ（３４）〜（４１）
で行う。条件分岐（３８）により優先順番カウンタがオ
ーバした場合、処理（３９）のエラー処理に入る。その
後処理ステップ（４２）で旧キーデータＳＷＩの対応す
るビットをキーオンとする。

押鍵有無の検出を行ったとき、検出できなければ次の４
鍵について検出を行うため、キー走査カウンタを＋１し
てルーチンの最初へ戻る。キー走査カウンタが終了値を
オーバしたとき、区域カウンタの値を＋１して次の区域
の最初の鍵から押鍵検出を行う。区域カウンタの値が終
了値をオーバしたとき第１発音処理手段の処理は終わる
。

第１１図は第２発音処理手段の動作フローチャートであ
る。第１０図の場合と比較し異なるのは前者が５Ｗ１＝
“１”でキーオン、５Ｗ１＝’０″でキーオフの処理を
ステップ（１６）　（１９）で行ったのに対し、後者で
は５Ｗ２−’１’でキーオン。

５Ｗ２−０”且つ５ＷＩ−”Ｏ″でキーオフの処理をス
テップ（１６）　（’１７）で行うことである。

［発明の効果コ このようにして本発明によると、発音処理手段を２組具
備していいて、各手段から音色の異なる発音をするとき
は、第１接点・第２接点の各出力信号で個別に発音する
。同時に発音するときは第２接点の出力信号により発音
するため演奏者にとって不自然さがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示す図、 第２図は本発明の実施例の構成を示す図、第３図は第２
図の動作主ルーチンを示す図、第４図・第６図はアサイ
ンメントメモリのデータ格納を示す図、 第５図は音色データを格納するメモリを示す図、第８図
は為ｔタッチデータを格納するメモリを示す図、 第９図は旧キーデータを格納するメモリを示す図、第１
０図は第１発音処理手段の動作フローチャート、 第１１図は第２発音処理手段の動作フローチャート、 第１２図・第１３図はキー開閉器の接点構造を示す図、 第１４図は押鍵時間の例を示す図、 第１５図は押鍵速度の例を示す図である。 １．１１・・・第１接点 ２．１２・・−第２接点　　　　３・・・鍵５・・−第
１接点出力端子 ６−・・第２接点出力端子 １３・・・切換開閉器 ２１・・・第１発音処理手段 ３１・・・第１発音処理手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １鍵当たり２個の接点を有するキー開閉器（１０）に対
   し走査を行って鍵の開閉情報を得る電子楽器のキーアサ
   イナにおいて、 該開閉器（１０）の接点は、第１接点（１１）が開また
   は閉となったときの出力信号に続いて、第２接点（１２
   ）が閉となったときの出力信号が得られる接点構造であ
   り、 キーアサイナには、第１発音処理手段（２１）と、第２
   発音処理手段（３１）と、各接点出力信号端子と各発音
   処理手段との間の接続路を切換え、両発音処理手段を同
   時に動作させるときは第２接点（１２）出力信号のみを
   印加させる切換開閉器（１３）とを具備すること を特徴とする電子楽器のキーアサイナ。