JPH0348295A - 電子楽器 - 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〕 この発明は、電子オルガン，電子ピアノ，携帯用鍵盤電
子楽器，押釦式掌中電子楽器等の楽音制御用操作子を有
する電子楽器に関し，特に演奏者の感情表現による微妙
な操作子操作を正確に演奏楽音に現わせるようにする手
段に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、楽音制御用操作子を有する電子楽器におい
て、その操作子の移動操作の全行程をセンシングして信
号発生させ、その信号に基づいて操作子の操作速度又は
加速度をデイジタル信号として検出し、その検出データ
に応じて楽音制御パラメータを変更制御するようにする
ことによって、演奏者による操作子操作の全行程におい
て、その操作の仕方による複雑な感情表現を可能にする
とともに，マイクロコンピュータを用いたデジタル信号
処理わ可能にしたものである． 〔従来の技術〕 電子オルガン等の電子楽器は、基本的には押鍵によるキ
ースイッチの開閉によって発音を制御するようになって
いたが、それだけでは発音特性が単調で、ピアノのよう
な演奏者の感情を表現した演奏ができない． そこで、押鍵時の力の相違によって発音特性に変化を与
えて感情表現を可能にするため、いわゆるタッチレスポ
ンス機能を持たせる技術が種々開発されている． このタッチレスポンス機能は、押鍵時の立上り及び押鍵
後の音の持続状態における演奏者の指の動きに応じて、
発生する楽音の音量，音高，音色等を制御してタッチコ
ントロールをかけることである． そのために、例えば実公昭５４−６４２１号公報に見ら
れるように、押鍵によって磁石とコイルとを相対変位さ
せて誘導起電力を発生させ、その出力をタッチレスポン
スのコントロール信号として利用するものがある。

また、実公昭５７−３１３３１号公報に見られるように
、押鍵に応じて導電性弾性部材を変形させて基板上に列
設された複数の固定接点間を順次短絡して抵抗値を段階
的に変化させ．それを電圧に変換してタッチレスポンス
のコントロール信号とするものもある． さらに、特開昭５８−１８８１２号公報に見られるよう
に、押鍵により回転円盤状の可動接点が回転し、基板上
の複数の固定接点に順次接して発生するデジタル信号を
用いて、演奏に効果を与えることも考えられている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、これらの従来技術はそれぞれ次のような
問題点があった． １番目と２番目のものは，いずれもアナログ的な信号処
理によってタッチレスポンスを付与するので、電子楽器
のハードウエアが増大してコストアップにつながるほか
、安定した動作を行なわせることか一般に困難である．
なお、２番目のものでは固定接点のピッチをあまり小さ
くすることは，接点形成上からも配線が膨大になること
からも困難であるから、木目細かなコントロールは無理
である． ３番目のものは，デジタル信号によるタッチレスポンス
の付与が可能になるので、特に近年主流となっているマ
イクロコンピュータを用いたデジタル信号処理によって
楽音を発生させる電子楽器に採用するのに都合がよいが
、やはり接点配列によって信号発生精度が制限されてし
まうし，出方ラインも接点数だけ必要になる．また、そ
の構造が複雑で設計の自由度が制約されるばかりか、耐
久性の点でも問題がある． また，いずれのセンサも押鍵操作の全行程をセンシング
し得るものではなかった。

この発明は、従来の電子楽器におけるこのような問題を
解決し，演奏者による操作子操作の全行程においてその
操作の仕方による木目細かなタッチコントロールをデジ
タル信号処理によって、ハードウエアの増加が少ない簡
単な構成で安価に実現できるようにすることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため．楽音制御用の操
作子を有する電子楽器において、操作子の移動操作の全
行程をセンシングし得る全行程センシング手段と、該手
段が発生する信号に基づいて操作子の操作速度又は加速
度をデジタル信号として検出する検出手段と、該手段に
よって検出される速度又は加速度データに応じて楽音制
御パラメータを変更制御する手段とを備えたものである
。

そして、上記全行程センシング手段を操作子の操作量に
応じてパルスを発生する手段とし、検出手段にそのパル
ス数をカウントするカウンタを設けるとよい。

また、上記検出手段が操作子の動き始めを検出する手段
を有し、該手段が動き始めを検出した時点から所定時間
内の上記全行程センシング手段が発生するパルス数をカ
ウンタにカウントさせることによって操作子の操作速度
又は加速度をデジタル信号として検出するようにすると
よい。

あるいはまた，上記検出手段が操作子の動き始めを検出
する手段と動き終わりを検出する手段とを有し、これら
の各手段による動き始め検出時点から動き終わり検出時
点までの上記全行程センシング手段が発生するパルス数
を上記カウンタにカウントさせることによって操作子の
操作速度又は加速度をデジタル信号として検出するよう
にしてもよい． その場合、操作子の動き終わりを検出する手段が動き終
わりを判定するための比較値を可変設定する手段を設け
るのが望ましい。

なお、この明細書中でいう「操作子」とは、いわゆる鍵
盤電子楽器における鍵盤の白鍵と黒鍵からなる鍵のみで
はなく、押釦キー，エクスプレツションペダル装置の踏
板，二一レハー，ショイスティック操作子等も含む。ま
た、「楽音制御パラメータ』とは、音量，音色，音高（
ピッチ），テンポ，ビブラートやトレモロの深さ及び速
さ等のあらゆる楽音制御パラメータを含むものである。

〔作　用〕

この発明による電子楽器は、楽音制御用操作子が操作さ
れると，その移動操作の全行程をセンシングして信号発
生させ、その信号に基づいて操作子の操作速度又は加速
度をデイジタル信号として検出し、その検出データに応
じて楽音制御パラメータを変更制御する。

全行程センシング手段がパルスを発生するようにしその
パルス数を操作開始時点から所定時間カウントするか、
操作終了を検出するまでカウントすることによって、操
作子の移動速度又は加速度に対応するデジタルデータ得
ることができるので、マイクロコンピュータを用いたデ
ジタル信号処理が可能であり、演奏者による操作子の操
作の仕方によってパルスの発生パターンが変わり，全行
程に亘ってそのパルス数の変化に応じた木目細かなタッ
チコントロールを行なうことができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の実施例を説明する
。

そこで、まず操作子の移動操作の全行程をセンシングし
て、操作子の移動操作量に対応して多数のパルスを発生
するパルス発生手段、すなわち全行程センシング手段に
ついて、各種の実施例を説明する。

量よ失凰斑 第１図乃至第６図によって、この発明を電子オルガンに
適用した第１実施例を説明する。この実施例においては
、楽音制御用操作子かせ鍵であり、その鍵自体の移動に
よって磁気的にパルスを発生させる． 第１図はその鍵盤機構の断面図、第２図はその分解斜視
図であり、鍵１を例えば合威樹脂によって一体に成形し
，押鍵部１ａ付近の下面に突片ｌｂ，ｉｃを、長手方向
中間部の下面に突片１ｄを、基端部に係合突部１ｅをそ
れぞれ設け、突片１ｃの下部には後方に突出してｌｕｌ
ｌの上限ストツパ１ｆを形成している． なお，＠１が白鍵の場合の構造を示したが，黒鑓１′の
場合も押越部が手前に延びずに上方に突出している以外
は略同様に構成されているので、ここでは総称して！Ｉ
１という。

一方、鍵支持部材である鍵盤フレーム（以下単に「フレ
ーム」という）２は、鉄等の磁性体からなり、＠１の係
合突部１ｅ及び上限ストツパ１ｆがそれぞれ嵌入する透
孔２ａ，２ｂを有する。

そして、鍵１の係合突部１ｅを透孔２ａに嵌合させ、ク
リップ状の板ばね３によってフレーム２の後端立上り部
２ｃを挾持させることにより、鍵１がフレーム２に離脱
不能に枢着されて、支点Ｃを中心として回動可能になる
。

さらに、このｆａ１とフレーム２との間に係着した板ば
ね４によって、鍵１の押鍵部１ａ側を上方に付勢し、上
限ストツパ１ｆがフレーム２の下面に貼着したフエルト
等によるストツパ５に当接することによりその上限位置
が設定される。

フレーム２の前側に折曲げ形威された低段部２ｄには、
押鍵時に突片１ｂが当接するフエルト等のストツパ６を
貼着してあり、その後方には，鉄等の磁性体からなる立
上り片７を各ｆｉｌｌに対応させて、その各突片１ｃか
らそれぞれ前方に僅かに離間するようにねじ止め等によ
って固設し、この立上り片７によって背面共通ヨークを
構威している。

そして、鍵１の突片１ｃの裏面には、板状の永久磁石を
垂直方向にＮ極とＳ極とが交互に現われるように積層し
た積層マグネット８の一方の磁極面を固着し、その積層
マグネット８の他方の磁極面８ａ’＆鍵１の支点Ｃを中
心とする円筒面に沿って、Ｎ極を突出させてＳ極を凹陥
させて形成している。

このようにして、磁気変化誘発手段を構成する。

また、フレーム２の表面には第３図にその詳細を示すよ
うにプリント基板９を貼着し、このプリント基Ｆｉ９に
、＠１と同間隔でスリット９ａを設け、各スリット９ａ
を繞ってコイル１０をそれぞれプリント形成し、各コイ
ル１０の一端を１オクターブずつ区分してそれぞれ接続
端子１１に導くと共に，他端を１オクターブ分ずつまと
めてアース側に接続している。

このプリント基板９の上部に絶縁用粘着シート層１２を
介して鉄板からなるヨーク片１３を載置し，その折曲部
ｔ３ａを、プリント基板９のスリット９ａを挿通してフ
レーム２の表面に当接させる（第４図参照）と共に、そ
の他端部を鍵１側に設けた積層マグネット８の磁極面８
ａとの間に僅かな間隔を設けて対向させる。

この状態で、上部から合成樹脂やアルミ板等からなる非
磁性体の共通の支持カバー１４を第１図に示すように止
ねじ１５により固定し、ヨーク片１３の位置ずれを防止
すると共にその折曲部１３ａをフレーム２に圧接する。

このようにして、磁気変化検出手段を構戊する。

なお、ヨーク片１３の先端部は磁束の損失を少なくする
ために、斜面部１３ｂを形成して尖鋭にするのが好まし
い。

また、ヨーク片１３の折曲部１３ａをフレーム２に圧接
する代りに、第５図に示すようにヨーク片１３′は平板
状とし、フレーム′２に折曲部２ｅを設けて，この折曲
部２ｅをヨーク片１３′に密接させるようにしても差支
えない。

さらに、第１図に示すように鍵１の突片１ｄに対応して
プリント基板９上に透過型フオトセンサ１６を配設し、
押鍵時に突片１ｄによりその発光部からの光を遮断する
ようにして、鍵１の状態（押鍵・離鍵等）を検出し得る
ようにしている。

次に、上記のように構威した第１実施例の作用を説明す
る。

第１図及び第３図を参照して，積層マグネット８による
磁路は、ヨーク片１３，鍵盤フレーム２，立上り片７を
経て積層マグネット８に戻る磁気閉回路を形成する。

いま、第１図に示す状態から鍵１の押鍵部１ａを板ばね
４の付勢力に抗して下方に押圧すると、積層マグネット
８が支点Ｃを中心として図で下方に搗動するので、ヨー
ク片にＮ極が対した時とＳ極が対した時ではヨーク片１
３を通る磁力線の向きが反対になり、磁気閉回路の磁束
が断続的に急変する． それにより、ヨーク片１３の周囲に形成されているコイ
ル１０に誘導電流が交互に向きを変えてパルス状に流れ
る。したがって、ｆａ１の押鍵操作の全行程中において
、その移動量（位置及び速度又は加速度）に対応して非
接触で多数のパルスを発生させることができる。

単位時間当りのパルス発生数は、鍵の押下速度すなわち
押鍵強度に比例するので、このパルス数に対応して前述
の楽音制御パラメータを多数段階に変化させることによ
り、演奏者の意図する楽音を任意に発生させることが可
能である。

なお、各コイル１０からのパルス信号の出力ラインは、
各鍵に共通のアースラインと各鍵毎にｌ本ずつの信号ラ
インだけで済む。

ここで，第６図を用いて積層マグネット８の各種態様に
ついて説明する． 第６図（イ）に示すものは，その磁極面８ａを支点Ｃ（
第１図）を中心とする円筒面状に形威し、上下方向にＮ
極とＳ極を交互に設けたものであり、コイル１０に生ず
る誘導電流はサイン曲線状に緩やかに変化する。

このようなＮ極とＳ極のピッチを、ミクロンオーダで着
磁することも可能である． 同図（口）に示すものは、その表面をＮ極，Ｓ極毎に交
互に高低を設けて段状に形威したものであり、このよう
に形或することによりコイル１０に生ずる誘導電流の立
上がり及び立下がりが急峻になり、ピークの高いパルス
を得ることができるので好都合である。

同図（ハ）に示すものは、同図（口）に示したものと同
様の形状を有し、ヨーク片１３に対向する段状の磁極面
をＮ極（又はＳ極）とし、その反対側の平面状の磁極面
をＳ極（又はＮ極）にしたものである． 上記３種の積層マグネットでは鍵１の往動時と復動時で
同様なパルスを発生するので、往動時に発生するパルス
のみを使用したい場合には、他の手段によって鍵の往動
と復動を判別するための信号を発生させたり，複雑な信
号処理を行なったりしなければならない。

同図（二）に示すものは，この点を改良したもので、ヨ
ーク１３に対向する磁極面の高段部（この例ではＮ極）
を鋸歯状に形威したものである。

このようにすると、押鍵時には正の立上がりパルスを大
きく、負の立下がりパルスを小さくし、復鍵時には正の
立上がりパルスを小さく、負の立下がりパルスを大きく
することが可能になり、復鍵時の正の立上がりパルスよ
り高いスレツショルドレベルを設定することにより、押
鍵時に発生するパルスのみを容易に取り出すことができ
る。

蒐主夫鼻舊 次に、第７図及び第８図によってこの発明の第２実施例
を説明する。

この実施例は、操作子である鍵自体の移動によって、全
行程センシング手段が光電的にパルスを発生させるもの
である． この実施例では、１２１の下面に支持枠２１ａを突設し
、この支持枠２１ａに、透明なフイルム上に微細なピッ
チで不透明な横縞パターン２２ａを印刷等により形成し
たパターン板２２を鍵２１の長手方向に沿って保持させ
、光学的変化誘発手段を構成する． 一方、フレーム２及びプリント基板２３には、上記の支
持枠２１ａ及びパターン板２２が挿通し得るＨ字状のス
リット２ｄ及び２３ａをそれぞれ各鍵に対応して設け、
プリント基板２３上でスリット２３ａを挾んで両側に、
発光部２４ａと受光部２４ｂとを対向させて設けた透過
型フオトセンサ２４を配設して、光学的変化検出手段を
構威している。

いま、押鍵によりパターン板２２がフオトセンサ２４の
発光部２４ａと受光部２４ｂとの間を通過すると，その
不透明な横縞パターン２２ａにより受光光線が断続的に
遮断され、透明部が通過する毎に受光部２４ｂに電流が
流れる。

したがって、やはり押鍵操作の全行程において非接触で
鍵の移動操作量に応じた多数のパルスを発生させること
ができる。

夷１意舅一 次に、第９図乃至第１２図によってこの発明の第３実施
例を説明する。この実施例も、鍵自体の移動によって光
電的にパルスを発生させるものである。

この実施例では、鍵３１の下面に上限ストツパ及び下限
ストツパを兼ねた中空の垂下部５１ａを設け、その後壁
面３１ｂを［１の回動方向の支点軸Ｃを中心とする円筒
面状に形成して、第１１図に示すように白黒の横縞模様
を形成したパターン板３２を貼着するか、あるいは垂下
部３１．の後壁面３１ｂに横縞パターンを直接ジェット
インクで塗布して、パターン面３２ａを形成する。

このように、光学的変化誘発手段を構或する。

一方、プリント基板３３にはこのパターン面３２ａに対
向して、各鍵毎に反射型フオトセンサ３４を配設して光
学的変化検出手段を構或する。

この反射型フオトセンサ３４は、第１２図（イ）〜（ハ
）に示すように，発光素子（ＬＥＤ）３４ａ，集光レン
ズ”Ｊ４ｂ，　３４Ｑ及び反射面３４ｄとからなる発光
部３４Ａと、受光素子（フォトダイオード又はフォトト
ランジスタ）３４ｅ，受光レンズ３４ｆ，３４ｇ及び反
射面３４ｈとからなる受光部３４Ｂとを備えている． なお，発光部３４Ａと受光部３４Ｂは同様に構威されて
いるので、第１２図（ハ）は両者に兼用しており、受光
部の符号を（　）内に記している。

そして、発光素子５４ａから発する光は集光レンズ３４
ｂにより平行光束となり、反射面５４ｄで直角に方向を
変えた後、集光レンズ３４Ｃによりパターン面Ｅ５２ｂ
上に集光し、パターン面３２ｂからの反射光は受光レン
ズ３４ｇにより平行光束となり、反射面３４ｈで直角に
方向を変えた後、受光レンズ３４ｆにより受光素子３４
ｅ上に受光される． したがって、押鍵によりパターン面３２ｂが支点Ｃを中
心として下方に捲動すると、発光部３４Ａから照射され
る光を受光部１５４Ｂが間欠的に受光して光電変換し、
その受光量の変化に応じた多数の電気的パルス信号を発
生する。

なお、垂下部３１ｂに設けた凹溝３１ｃは、鍵３１のフ
レーム２への着脱時にフオトセンサ３４を嵌入させて、
鍵１を後方へずらせるようにするための逃げ溝である。

策±失凰盟 次に、この発明をピアノのようにハンマを備えた鍵盤楽
器と同様なタッチ感が得られるようにした、例えば電子
ピアノのような鍵盤電子楽器に適用した実施例を説明す
る。

第１３図乃至第２４図はこの発明の第４実施例を示す。

この実施例は、押鍵操作に連動して鍵の移動量より大き
く移動される連動部材の移動を全行程センシング手段が
センシングして、磁気的にパルスを発生させるものであ
る。

まず、第１３図及び第１４図を用いてこの鍵盤装置を簡
単に説明する。

＠４１は基端部に円筒内面状の凹面４１ａを備え，この
凹面４１．が、フレーム４２のスリット４２ａの後端部
に固設した円柱状のピン４３に搗動自在に摺接している
。

スリット４２ａの前端部には円柱状のピン４４を固設し
、このピン４４に、クランク状の質量体（例えば鉄）か
らなる連動部材（以下便宜上「ハンマ」と称す）４５の
基端部に形威した円筒内面状の凹面４５ａが捲動自在に
摺接し、その後端段部４５ｂには、基端部をピン４３に
固設した板ばね４６の自由端部を係着し、ハンマ４５を
第１４図で右旋方向に付勢すると共に、板ばね４６の基
端部付近で１４１をも右旋方向に付勢して、それぞれに
復帰習性を与えている。

ハンマ４５には．＃４１の側面下部に設けた凹部４１ｂ
に係合する係合押圧部４５ｃを設けてあり、押鍵時に＄
４１の下方への捲動によりハンマ４５も板ばね４６の付
勢力に抗して同方向に搗動する． この時、鍵４１とハンマ４５との係合押圧部４５ｃから
それぞれの支点であるピン４３．４４までの距離に大き
な差があるので（つまり、ハンマ４５の方が係合押圧部
４５ｃと支点４４までの距離が短い）、鍵４１の僅かな
ストロークにより、ハンマ４５のストロークを数倍に拡
大することができ、ピアノのようなタッチ感が得られる
。

上記のような構成からなる鍵盤装置にこの発明を適用す
るには、動きが拡大されるハンマ４５を利用するのが好
都合である。

そこで第１５図に示すように，ハンマ４５の下部側面に
ピン４４を中心として扇形状に細分化して上下方向にＮ
極とＳ極を交互に着磁した磁石パターン４５ｄを設ける
と共に、フレーム４２の下面に、射出成形により成形し
た第１６図に示すような樹脂製の枠体４７を固設し、こ
の枠体４７の各細隙４７ａ内をハンマ４５の磁石パター
ン４５ｄの部位が両側壁と若干の間隙を保って挿通する
ようにする。

そして、枠体４７を或形する際に、その成形型内に第１
７図に示すような複数個（例えばハンマ４５の１オクタ
ーブ分）の導電パターン４８ａを有するフレキシブル基
板４８を，その導電パターン４８ａが第１８図に示す状
態となるように折り曲げて嵌挿した後樹脂を注入する。

そして、成形された枠体４７の細隙４７ａを囲む側壁面
４７ｂ，４７ｃ，４７ｄに、第１８図に示すような導電
パターン４８ａが配設され、両側壁面４７ｂ，４７ｄの
導電パターン４８ａがフレーム４２のピン４４からの放
射方向に一致するようにし、両側壁４７ｂ，４７ｄの導
電パターンがハンマ４５に設けた磁石パターン４５ｄの
１ピッチ分ずれるようにする． ここで，ハンマ４５の製作方法を簡単に説明すると、ハ
ンマ４５を第１９図に示すように先端部４５ｅ，中間部
４５ｆ，基部４５ｇの３部分に分割してそれぞれ鉄材に
より形威し、接合面を除いて周囲の全部又は一部の稜線
部に、例えば第２０図に示す中間部４５ｆに示すような
切欠部４５ｈを設け、この中間部４５ｆの両側面を層状
に磁化した後、この切欠部４５ｈに樹脂層４５ｉをアウ
トサー卜する． 先端部４５ｅ及び基部４５ｇも同様にして稜線部に樹脂
をアウトサートし、第１９図に示すように一体に組付け
る． これはハンマ４５の稜線部のパリ等が枠体４７の内面に
接触することを防止するためであるが、樹脂層はできる
だけ薄い方が磁力線変化を大きくとることができる。

したがって、この樹脂によるアウトサートを排して、ハ
ンマ４５の稜線部をパリとりするのが最も望ましい。

また、ハンマ４５の中間部４５ｆを磁化するには、第２
１図に示すように強力な電磁石Ｍｇを備えた自動磁化機
を用いて、表面の部分磁化を所定のピッチで両者を相対
移動させながら行ない、表面の磁化が終わると裏面を同
様に磁化する。

これにより、中間部４５ｆの表裏両面にＮ極，Ｓ極の列
を形或することができる。

なお、自動磁化機の磁極を中間部４５ｆの両面にそれぞ
れ対向させれば、表裏両面の磁化を同時に行なうことが
できる． この実施例によれば、押鍵により第１３図及び第１４図
に示した１ｍ１４１がピン４３の中心を支点にして下方
に搗動すると、ハンマ４５がピン４４の中心を支点とし
て鍵４１より高速で下方に搗動し、その磁石パターン４
５ｄが導電パターン４８ａを横切って通過する． この時、導電パターン４８ａに電流が流れるが、この導
電パターン４８ａと磁石パターン４５ｄとの関係を平面
状に展開して模式的に示す第２２図によって、その原理
を説明する． 磁石パターン４５ｄが図示の状態にある場合には、Ｎ極
からＳ極に向かう磁界により導電パターン４８ｂに矢示
Ｙ，Ｙ’方向の電流が流れるが、磁石パターン４５ｄが
矢示Ｘ方向に１ピッチ移動すると磁界の方向が逆になる
ので、電流の方向も逆になる．この電流変化により正負
のパルスが得られる． そして、導電パターン４８ａは磁石パターン４５ｄの移
動方向に直交する部分がそれぞれ連結されて繰返しパタ
ーンを形威しているので、パターン長が長くなり、小さ
なスペースで大きなパルスを発生することができる。

いま、導電パターン４８ａのパターン長をｇ，磁石パタ
ーン４８ａの移動速度をυ，磁束密度をＢとすると導電
パターン４８ａに生ずる誘導起電力Ｅは次式で表わすこ
とができる． Ｅ＝υＢｊ２ この実施例では導電パターン４８ａを磁石パターン４５
ｄの両側に配したものであるが、その原理は上記と全く
同様であり、導電パターン４８ａのパターン長を長くす
ることにより大きな起電力が得られることが分かる． なお、この実施例においてはこの発明をハンマを備えた
鍵盤装置に適用した場合について説明したが、ハンマの
ないタイプの鍵盤装置においても、鍵の下部又は鍵に固
設した部材の側面に磁石パターンを設けることによって
、この実施例と同様なパルス発生手段を構或することが
できる。

上記の実施例で発生するパルス数は磁石パターン４５ｄ
のピッチに逆比例するが、着磁ピッチは磁束密度との関
係からあまり小さくすることができない場合がある． この問題を解決するには、導電パターンの形状を変更す
ることにより可能になる．第２３図はその導電パターン
の一例を示すものである。

これは，導電パターン４８Ｑの片面側の中央部において
、そのピッチを磁石パターン４５ｄのピッチの１／２相
当分だけずらせ、これに対応して他面側も同様に１／２
ピツチ分だけずらせたものである． このように、導電パターン４８０を磁石パターン４５ｄ
の１／２ビツチ分矢示Ｘ方向（上下方向）にずらせるこ
とにより、導電パターン４８ｃの矢示Ｘに直交する部分
が受ける磁界変化のピッチが１／２になり、磁石パター
ン４５ｄの同一移動量に対して２倍の数のパルスを発生
させることができる． また、導電パターンをこのように変更する代りに、第２
４図に示すように、導電パターンは第１８図等に示した
ようにしたままで、ハンマ４５の磁石パターンを良手方
向の中央から両側で矢示Ｘ方向（上下方向）に１／２ピ
ツチずらしても、同様の効果を得ることができる。

集互失凰透 次に、第２５図乃至第２９図はこの発明の第５実施例を
示すものである． この実施例は、全行程センシング手段が鍵の連動部材で
あるハンマの移動をセンシングして、光電的にパルスを
発生させるようにしたものである。

すなわち、第４実施例のハンマ４５に代えて第２５図に
示すようにハンマ５１を設け、このハンマ５１の先端部
にその支点であるピン４４を中心とする円筒面５１ａを
形成し、この円筒面５１ａに第２６図（イ）に示すよう
な水平方向の白黒の縞模様からなる横縞パターン５２ａ
を形成したパターン板を貼着するか，あるいは横縞パタ
ーン５２ａを直接ジェットインクを塗布して作威したパ
ターン面５２ｂを形成する． フレーム４２には、このパターン面５２ｂに僅かな間隙
を置いて対向する支持台４２ｂを突設し、この支持台４
２ｂの第２６図（口）に示す対向面４２ｃ（図では前後
反対向きに示している）に反射型フオトセンサ５３とそ
の配線収納溝４２ｄとを設け、第２７図に示すように反
射型フオトセンサ５３の発光素子５’５ａから発した光
線がパターン面５２ｂで反射して受光素子５５ｂに受光
されるようにする． この実施例はこのような構成からなり、押鍵によりパタ
ーン面５２ｂがピン４４の中心を支点にして下方に搗動
すると、受光素子５３ｂが間欠的に受光して、それを光
電交換することにより多数のパルスを発生する． この実施例においてはまた、第２８図に示すようにフレ
ーム４２に、そのハンマ挿通孔４２ｅの周囲に配置され
るコイル５４ａを形威したプリント基板５４を貼着して
おり，また、ハンマ５１の上限位置の直前でこのコイル
５４ａを通過する位置に磁石パターン４９を形或してい
る。

それによって、鍵４１が復帰する直前にコイル５４ａに
パルス信号を発生させることができる。

また、ハンマ５１のハンマ挿通孔４２ｅ内を移動する部
分の全ストロークに亘って、その両側面に第１５図に示
した磁石パターン４５ｄと同様な磁石パターンを形成し
ておけば、，［１４１の操作時にハンマ５１の移動によ
ってコイル５４ａに交流電流を発生させることができる
ので、それを整流してフオトセンサ５３の電源として利
用することも可能である。

このようにすれば、鍵盤外から電源の供給を受けること
なく、鍵操作に応したパルスを光電的に発生させること
ができる。

また、第２９図に示すように鍵４１の前端面４１ａの内
側に鉄やアルミニウム等の金属板５５を貼着し、フレー
ム４２の立上り部４２ｆにプリント基板５６を固設し、
そのプリント基板５６の金属板５５に対向する面にコイ
ル５７をプリント形威し、このコイル５７に電流を流し
ておけば、鍵４１の変位により金属板５５がコイル５７
に対して相対変位すると、コイル５７に流れる電流が変
化する。

この電流の変化を電流変化検出回路５８によって検出す
ることにより、鍵４１の復帰時にキーオフ（ＫＯＦＦ）
信号を得ることができる。

なお、この第５実施例においては、ハンマ５１の往復時
にフオトセンサ５３によって全く同様のパルスが発生す
るので、それを区別することができない． このハンマの移動方向を判別できるようにするためには
、例えばハンマ５１の円筒面５１ａに形成する横縞パタ
ーンを、第３０図に示すように中央から２分して１／２
ピツチ分ずらせたパターン５２Ａと５２Ｂとし、その各
部にそれぞれ対向するように，一対の反射型フオトセン
サ５３Ａ，５３Ｂを同一高さに配設する． このようにすれば，ハンマ５１の往路では２個のフオト
センサ５’！ＩＡ，５３Ｂの出力Ａ，Ｂが例えば第３１
図（イ）に示すようにＢがＡよりπ／２だけ位相が遅れ
た波形になり、復路では同図（口）に示すようになり、
ＡがＢよりπ／２だけ位相が遅れた波形になる。

したがって、この出力ＡとＢの位相の進み遅れから、ハ
ンマ５１の往勤と復動すなわち１１４１の往動と復動を
判別することができる。

なお、横縞パターンはずらさずに、一対のフオトセンサ
５２Ａ，５２Ｂを横縞パターンの１／２ピッチだけ上下
にずらして配設するようにしてもよい。

また、この判別方法は第５実施例に限るものではなく、
第１〜第４の実施例にも応用できる．例えば、磁石とコ
イル及びヨークからなるパルス発生手段の場合には、磁
石パターンを２分して１／２ピツチずらし、その各々に
対向させてコイルを巻回したヨークを配設するか、一対
のヨークの磁石パターンとの対向位置を、磁石パターン
の１／２ピツチだけずらして配置すればよい。

髪且失蓬班 次に、この発明を掌中電子楽器に適用した第６実施例に
ついて説明する。

第３２図は掌中電子楽器の一例を示すものであり、三角
柱状の本体６０の上面Ｂｏａに人差指，中指，薬指及び
小指に対応する複数個の押釦キー６１を、一側面６０ｂ
には親指が対応する１個の押釦キー６１を備え、その各
押釦キーを指で押すことによって，それぞれ異なる音高
の楽音を発生するようになっている． そして、音域の異なる一対の掌中電子楽器を両手に持っ
て操作することにより、各種の演奏が可能になる。

このような電子楽器において、押釦キー６１の下面に第
３４図に示すように外周面にＮ極とＳ極を交互に同ピッ
チで配列した円筒状の積層マグネット６２を、第３３図
に示すように樹脂からなるケース６３内に軸線方向に摺
動自在に嵌挿し、ばね６４により突出方向に付勢する． 一方、ケース６３の内周面の中央部には、円周に沿って
コイル６５を嵌装し，底面にはストツバとなるクッショ
ン６６を貼着する。

なお、ケース６３の上面は円錐状に形成して、押釦キー
６１の押し下げストロークを大きくするようにしている
． 以上の構或で、押釦キー６１をばね６４に抗して押圧す
ると、積層マグネット６２が下方に移動するので５コイ
ル６５の回りの磁束が変化するため、コイル６５に交互
に向きが変わる誘導電流が流れ、押釦キーの全ストロー
クに亘って正負のバルスが得られる． なお、この実施例を一般の鍵盤電子楽器に適用し、押鍵
時にこの押釦キー６１に相当する部材を連動して移動さ
せるようにすることもできる。

稟１失塞舊 第３５図乃至第３７図は、この発明を第６実施例と同様
に押釦キーを備えた電子楽器に適用した第７実施例を示
すものである。

この実施例では、押釦キー７１の下部に外面にＮ極とＳ
極を交互に着磁した２枚の磁石板７２，７２を押釦キー
７１と一体のセンタバンク７３を挾持するように固設し
、固定部側にこの磁石板７２．７２の部分が挿通可能な
スリット７４ａを有するプリント基板７４を固設する． このプリント基板７４には、スリット７４ａを繞って表
裏両面にコイル７５をプリント形威し、このプリント基
板７４の表裏両面を、絶縁シ一ト７日（第３７図参照）
を介して、スリット７４ａに対応するスリット７７．を
有する磁性体からなる２枚のヨーク板７７により挾持す
る． この実施例によれば、押釦キー７１を押圧すると、磁石
板７２がプリント基板７４のスリット７４ａ内を挿通し
て移動し、その磁束変化によってコイル７５に誘導電流
によるパルスを発生させる． この時、第３７図に示すヨーク板７７の稜線部７７ｂに
よるエッジ効果が生じて磁束が集中し、コイル７５を流
れるパルス電流を増大させることができる． この実施例も、一般の鍵盤電子楽器にも適用することが
できる． 見１失施班 第３８図乃至第４１図はこの発明の第８実施例を示すも
のである．この実施例は、全行程センシング手段が鍵の
移動によって光電的にパルスを発生させる他の例である
． すなわち，鍵８１の下面に重い磁性体８２を固設する一
方、図示しないフレーム側に一対の枠体８５，８３を鍵
８１の長手方向に間隔を置いて固設する． そして、この枠体８３の内面に上下方向に平行した２組
の溝８５ａ．８３ｂを形成し、一方の溝８３ａにスライ
ド部材８４のスライド枠８４ａを摺動自在に嵌挿し、こ
のスライド部材８４の上部に磁石８４ｂを一体に固設し
て、その磁石８４ｂの上面を球面状（第３８図）又は円
筒面状（第３９図）に形威し、磁性体８２の下面に吸着
させる。

枠体８３の他方の溝８５ｂには，第４０図に示すように
等ピツチＰで透明部と不透明部とを交互に配列した縞パ
ターン８５ａを有する固定パターン板８５をヒートシー
ルにより張装した固定パターン枠８６を装着し、スライ
ド枠８４ａには上記縞パターン８５ａと同ピッチで微小
角傾斜した縞パターン８７ａを有する可動パターン板８
７を固定パターン板８５にほぼ平行して同様に張装する
。

なお、固定パターン板８５と可動パターン板８７との対
向面は接触する程近接して設けることが望ましい．理想
的にはＤ１１＝Ｏとする。

そして、これらの固定，可動両パターン板８５，８７を
挾んでその両側に、透過型フオトセンサ８８の発光部８
８ａと受光部８８ｂを配設する。

この実施例によれば、鍵８１の押鍵により、磁性体８２
が下降すると、スライド部材８４が磁性体８２に押され
て下降する。この時、磁性体８２は１８１に固定されて
いるので円弧状に移動し、スライド部材８４は枠体８３
の溝８３ｂに案内されているので上下方向に直線移動す
るが、磁石８４ｂの上面が球面又は円筒面に形成されて
いるので円滑に移動することができる。

スライド部材８４の下降により可動パターン板８７が固
定パターン板８５に重なると、その縞模様の重なり部に
第４１図に示すような太いモアレ縞８９が発生し、可動
パターン板８７の下降に伴ってモアレ縞８９も下方に急
速に移動する。

ここで、縞パターン８５ａ，８７ａのピッチをＰ，モア
レ縞８９の間隔をＷ，両パターンの傾斜角をθとすると Ｐ の関係が或立し、角θが充分に小さい時には近似的に ？ Ｗ＝■　（θ：ラジアン）・・・・・・・・・（２）θ となる． したがって、この方法によると、可動パターン板８７の
僅かな移動量によってモアレ縞８９を急速に移動させる
ことができ、１！８１の僅かなストロークで数十から数
百のモアレ縞を得ることができる。

例えば、縞パターンｓｓａ．８７ａのピッチを０．１ｍ
ｍ　とすれば、ｉｏ＋ｍのストロークで１００本がクロ
スし得る計算となる。それをフオトセンサ８８によって
検出することにより，多数のパルスを得ることができる
。

なお、モアレ縞の間隔Ｗがフオトセンサ８８の分解能以
上になるように、両パターンの傾斜角θを設定する． 鍵８１の復動時にはスライド部材８４の磁石８４ｂが磁
性体８２に引っ張られて追従するので、可動パターン板
８７も上昇して第３８図に示す状態となる． なお、鍵８１に磁石を固設し、スライド部材８４を磁性
体としても差支えない． また、第４２図に示すように，スライド枠８４ａ及び固
定パターン枠８６を鍵８１′の支点Ｃを中心とする円弧
状とし、これら両パターン枠に等ピッチで上下方向の縞
模様を有する可動，固定両パターン板８５ｂ，８７ｂを
張装すれば、押鍵時の初期には両パターンの傾斜角が小
さく、終期には大きくなるので、ｆｉｌ８１’の同一移
動量で発生するモアレ縞が初期は少なく終期は多くなり
、アフタコントロール時の少ない移動量に対して多くの
パルスを発生させることができる． ここで、上記モアレパターンが押鍵につれてフオトセン
サを横切る原理を、第３８図と第４１図及び第４３図と
第４４図に基づいて、さらに詳細に説明することにする
６ａ明の都合上，同一部分には同一符号を付した。

第３８図の可動パターン板８７と固定パターン板８５と
を重ね合せると、第４１図，第４３図，及び第４４図に
示すようになる．第４１図を拡大した図が第４３図、さ
らにその一部を拡大した図が第４４図である。

第４３図及び第４４図においては、原理を説明するため
縞パターンａｓａ，ｓｓｂの線の太さを極めて細くして
描いてみた。

第４３図を見て解かるように、線と線がクロスする点を
結んだライン９１ａ−９１ｂ，９２ａ−９２ｂ上では、
○印で示すように線と線（第４４図の８５ａと８７ａ）
の間隔が一番広い。

また、ライン９１ａ−９１ｂとライン９２ａ一９２ｂと
の間では線と線の間隔が狭い。この狭いところに、モア
レパターン（不透明部）ができる．すなわち、第４３図
に描かれた線をピツチＰよりほんの少し小さい程度の太
い線で描いたとすると、上記の狭いところは不透明にな
り、○印を付けて示した広いところ（微視的に見れば菱
形）のみ透明部が残る． これらの透明部と不透明部がモアレパターンになる． ここで第４４図において、少しの押鍵（移動距離）にて
多数のモアレパターンが横切ることを説明しよう． この図において、上述の説明によりモアレパターンの透
明部がライン９１ａ−９１ｂ及び９２ａ一９２ｂ上にで
きる。以下、説明の都合上透明部に視点をおく． 交点ＰＴＩが可動パターン板８７を押鍵方向ＤＲに動か
すことにより、交点ＰＴ１’　を経由して交点ＰＴ４に
達する。

交点ＰＴＩがＰＴ４に移動するということは、ライン８
７ａ１がライン８７ａ２に移動するということであるか
ら、可動パターン板８７の移動距離はＤとなる．すなわ
ち，モアレパターンは押鍵距離Ｄに対しパターン幅Ｗだ
け斜めに移動する．従って、移動倍率ＢＹは ？ ＢＹ＝■　　　　　　　・・・・・・・・・（３）Ｄ また，第４４図において三角形ＰＴＩ−ＰＴ２−ＰＴ３
に注目すると、 となる． 但し、θ１は固定パターンライン８５ａ方向ＤＲとで形
成される角である。

そして、上記（１）．（３）．（４）式からと押鍵 Ｐｓｉｎ（θ＋０１　） ２Ｐｓｉｎ（θ／２） となる。

ここで、参考までにパターンライン８５ａと８７ａとの
交角θを０＝２度，θ１＝４５度，パターンライン８５
ａ，８７ａのピッチ（縞＠）ＰをＰ＝０．１ｎｍとする
と、（５）式より倍率ＢＹはとなる． すなわち、 見掛け上あたかも２０．９５（ｍ） の 押鍵ストロークがあるように作用する。

また（１）式よりモアレパターンの幅Ｗはとなる． さらに、 モアレパターンがフオトセンサを横切 る本数Ｎは、 次のようになる。

これは他の考察によっても正しいことがわかる。

すなわち、 上記本数Ｎは となり、 もしθ＋０１ が９０度なら、 先に検討済 の１００〔本〕 になることが明らかとなろう。

裏４』璽艶忽 これまで説明した各実施例にあっては、楽音制御用操作
子が鍵の場合について説明してきたが、この操作子は鍵
に限るものではなく、例えばエクスプレツションペダル
装置にも応用できる。

その一例を第４５図に示す。電子楽器のトータルレベル
を制御する音量制御機構としてエクスプレツションペダ
ル装置があり、第４５図はその一部切欠側断面図として
示してある． ９３は支持台，９４は支持台９３に支持部９４ｂ，９４
ｃの軸部を軸ＡＸにて回動自在に支持された踏板であっ
て、支持部軸部両サイドはナットＡＸａ及びボルト頭に
よって軸支されている。

踏板９４はプラスチックで構成され、踏板９４の裏面に
突設したつめ９４ｆ（ほぼ四隅に４ケ所）にて金属ベー
ス９４ａに圧着されている．ベース９４ａには、その長
手方向の中間部に切起し片によって支持部９４ｂと９４
ｃ及び廓動用舌片９４ｄが設けられている． この舌片９４ｄの中間部には踏板９４の回動を妨げない
ような通孔９４ｄｏが設けられ、さらに先端部には２条
のつめ片で構或された３つのつめ部９４ｄｘ　，９４ｄ
ｚ　，９４ｄ３が設けられ、このつめ部９４ｄｚ　，９
４ｄｚ　，９４ｄ３にてラックピニオン機構としてのピ
ニオン部９４ｅと舌片９４ｄとが圧着されるようになっ
ている。

一方、支持台９３の底面９３．にはスペーサとしてのボ
ス９５ｂ１，９３ｂｚ　，９５ｂ３が設けられ、この上
にコ字状溝９５．を有する２条のガイド部材９５が図示
しないビス等により配設されている．この２条のガイド
部材９５は溝９５ａが向き合うように相平行して設けら
れている。

この溝９５ａにスライドするように、両サイドが溝幅よ
りわずかに小さい幅を有するスライド用突部を設けたラ
ック部９６と、これに連設する連結部９７によって連設
されたスライド用突部付スライド枠８４．とがスライド
保持されるようになっている． ラック部９６とスライド枠８４ａとが溝９５ａに保持さ
れた状態では、ラック部９６の歯とピ二オン部９４８の
歯とが噛み合うように保持される．またスライド枠８４
ａの下側に、これと対向して固定パターン枠８６が支持
台９３の底面９３ａに図示しないボスを介して固設され
ている．そして、この固定パターン枠８６の中央部の下
部に、スペーサ２４ｃを介して支持台９３の底面９３ａ
に発光部２４ａが配設され、これと対向してスライド枠
８４ａの上部位置にガイド部材９５または支持台９３の
底面９３ａに固着される受光部支持部（図示せず）を介
して取付けられた受光部２４ｂが配設されている． 以上の構或からなるエクスプレツションペダル装置は、
図示の左側を足のヒール側に合わせて踏込み操作すると
下側矢示Ａの方向に回転し、ピニオン部９４ｅを時計方
向（矢示Ｃ方向）に回転させるので、ラック部９６を左
方に移動させてスライド枠８４．をも左方に移動させる
． したがって、スライド枠８４ａと固定パターン枠８６に
は、第３８図に示した第８実施例と同様にモアレパター
ンを発生され得るように縞パターンを設けているので、
踏板９４を踏むと、その前ストロークに亘って受光部２
４ｂの出力ライン（図示せず）から縞１つにつき１パル
スの信号が得られる。

このパルス信号を後述する回路に入力させることによっ
て、発生する楽音の音量等を多段階に制御することがで
きる。

また、この実施例にあってはラックピニオン機構及びス
ライド機構を採用したため適度な摩擦が得られ、踏込操
作が快よいものとなる．なお、このエクスプレツション
ペダル装置は、例えば実開昭６０−１５２１９７号に記
載のものと同様な態様で使用されるものである。すなわ
ち、楽器本体とは独立して用いられ、場合によっては補
助台の上にのせて使用される． この第９実施例の応用として，例えば実開昭６２−４６
４９８号に記載されているように，楽器本体内に設けら
れる内装型にしてもよいことは勿論であり、この公報の
技術にあっては、大径軸採用のためペダル軸部に磁石を
埋込むタイプに適している。

鋪一』と一鯉 前述した第９実施例では、操作子をエクスプレツション
ペダル装置の踏板として説明したが、これに限るもので
はなく、二一レバー制御装置にもこの発明を応用できる
。

例えば、特開昭６２−１８７８９０号公報の第１図に示
されているスライド部材４６を、前述した第８実施例（
第３８図）のスライド枠８４ａに置き換え、スライド部
材の領有空間に可動パターン板８７を配設し，この可動
パターン板と本体（プレート）に固設した固定パターン
板８５とに前述と同様なモアレパターンを発生させ得る
ようにしておけば、前述の第８実施例，第９実施例と同
様な作用効果が得られ，後述する第４６，第５３図の利
用回路も同様に利用できる。

操作子が楽音制御用のジョイスティック操作子のような
ものである場合にも、この発明を応用できる。

なお、これまで述べた第１乃至第１１実施例に記載した
構成は、いずれもそれに限るものではなく、適宜各要素
を入替えて利用し得るものである．また，これらの各実
施例の全行程センシング手段によれば、いずれも非接触
で操作子の全ストロークに亘ってその操作量に対応する
多数のパルスを発生させるので、耐久性があり、経時変
化が極めて少ない．そして、各鍵について１〜２本とい
う最少限の出力ラインで、鍵盤あるいはそれに対応する
鍵支持部から多数のパルス信号を取り出すことができる
． 凰Ａ聖じＬ（旦 次に、前述した各実施例の全行程センシング手段により
押鍵時に発生する多数のパルスによって、各種の楽音制
御パラメータを変化させるための信号処理回路について
説明する。

〈第１の回路例〉 第４６図はその第１の回路例を示すブロック図である． この回路は大別して、鍵操作パルス検出回路１００と、
押鍵（キーイング）検出回路１１０と、押鍵終期検出回
路１２０と、タッチデータ形成回路１３０と，マルチ回
路１４０と、楽音信号発生回路１５０と、サウンドシス
テム１８０とによって構成されている． これらの回路のうち、鍵操作パルス検出回路１００，押
鍵検出回路１１０，押鍵終期検出回路１２０，及びタッ
チデータ形或回路１３０は、前述した全行程センシング
手段が発生するパルス信号に基づいて、操作子の速度又
は加速度をデジタル信号して検出する検出手段を構成し
ており、鍵盤の各鍵に対応してそれぞれ設けられている
。

なお、ここで言う鍵には、前述した第６実施例や第９実
施例に示したような押釦キーや踏板等も含むことは勿論
である． 鍵操作パルス検出回路１００は、前述した各実施例の鍵
盤に各鍵毎に設けたパルス発生部ＰＧから発生されるパ
ルス信号を検出して波形成形する回路であり、この例で
は、パルス発生部ＰＧとして磁気的手段によってパルス
を発生するものを使用している． したがって、前述した各磁気的パルス発生手段を備えた
実施例におけるコイル１０，４８８，５Ｂ，８５．７５
等に相当するコイルＬに発生するパルス信号（電流）を
増幅して電圧信号に変換するアンプ１０１と、その出力
を微分して波形成形し、後述する高速発振回路１１１か
らのクロツクパルスＣＫｏのパルス幅で鍵操作パルスＣ
Ｋ１を出力する波形整形回路１０２とからなる。

なおこの場合、コイルＬに磁束を導くヨーク片に対向す
る積層マグネットの磁極面の形状を工夫して、例えば第
６図（二）に示した例のように形威しておけば、アンプ
１０１から出力されるパルス信号Ｐｓが、鍵の押下時に
は第４７図（ａ）に示すように立上りパルスが大きく立
ち下がりパルスが小さくなり、復帰時には同図（ｂ）に
示すように立ち下がりパルスが大きく立上りパルスが小
さくなるようにすることができる． そこで、波形整形回路１０２において、第４７図にＶｒ
で示すようなスレツショルドレベルを設定して、それを
越えるパルスのみを抽出して波形整形するようにすれば
，鍵復帰時（鍵の上昇時）には鍵操作バルスＣＫ１を出
力しないようにすることが簡単にできる． また、パルス発生部ＰＧとして光電的手段によってパル
スを発生するものを使用する場合には、その光電的パル
ス発生部の出力、例えば前述の各光電的実施例における
フオトセンサ２４，　３４．５！１．８８等に内蔵され
た第４８図に示すような受光回路の出力を、上述した鍵
操作パルス検出回路１００の波形成形回路１０２に入力
させればよい． 第４８図に示す受光回路は，フォトダイオード，フォト
トランジスタ等の受光素子ＰＤとＦＥＴＱ１及び抵抗Ｒ
　１　＋　Ｒ　ｚとからなる．この場合，第３０図及び
第３１図に示した実施例のように，一対のフオトセンサ
から９０″位相のずれたパルス信号を発生させ、その進
み遅れの関係によって鍵の移動方向を判別できるように
して、燵の押下時にのみ鍵操作パルスＣＫ１を発生する
ようにしてもよい． 押鍵検出回路１１０は、常時発振している高速発振回路
１１１と、これによって発生される高速のクロックパル
スＣＫｏをカウントするカウンタ１１２と、そのカウン
ト値をラッチするラッチ回路１１３と、カウンタ１１２
−のリセット信号及びラッチ回路１１３のラッチ信号を
発生させるためのＡＮＤ回路Ｇｌ　，ＯＲ回路Ｇ２　ｔ
　Ｇ３　ｔ　Ｇ４及びデイレイ回路としての役目をなす
Ｄ型フリップフロツプ回路（以下単にｒＦＦＪと略称す
る）１１４と，ボリュームｖＲｌによって手動で任意に
プリセット値Ｐ１を設定するプリセット値設定回路１１
５と，そのプリセット値Ｐ１を入力するＡ入力とラッチ
回路１１３にラッチされたカウント値を入力するＢ入力
とを比較して．Ａ＞Ｈの時に出力を゜１゜にし、押鍵（
キーイング）信号を発生するコンパレータ１１６とから
なる。

押鍵終期検出回路１２０は、ボリュームＶＲ２によって
手動で任意にプリセット値Ｐ２を設定するプリセット値
設定回路１２１と、そのプリセット値Ｐ２を入力するＡ
入力とラッチ回路１１３にラッチされたカウント値を入
力するＢ入力とを比較して、Ａ＜Ｈの時に出力を゜１゜
にして押鍵終期検出信号を発生するコンパレータ１２２
とからなる。

タッチデータ形或回路１３０は、鍵操作パルス検出回路
１００から出力される鍵操作パルスＣＫ１をカウントす
るカウンタ１３１と、そのカウント値をラッチして出力
するラッチ回路１３２と、カウンタ１３１のリセット信
号及びラッチ回路１３２のラッチ信号を上述した押鍵検
出回路１１０及び押鍵終期検出回路１２０の出力信号か
ら得るためのセット・リセット型フリツプフロツプ回路
（以下端にｒＦＦＪ　と略称する）１５３，微分回路１
３４，反転出力のワンショット・マルチバイブレータ（
以下ｒ／ＯＳ回路」と略称する）１３５及び切換スイッ
チ１３６とからなる。

なお、／○Ｓ回路１３５は、ワンショット・マルチバイ
ブレータとその出力を反転するＮＯＴ回路とによって構
成することができる． 次に、この回路の作用を説明する。

プリセット値Ｐ１とＰ２は、通常はカウンタ１１２のフ
ルカウント値Ｃ　ＭＡＩに近い任意の値に設定される。

（例えば、ＣＭＡＩ＝１００のとき、Ｐ１＝９０，Ｐ２
＝９５とする．） 押鍵開始前は、当然ながら鍵操作パルス検出回路１００
から鍵操作パルスＣＫ１は出力されていない。

押鍵検出回路１１０は、高速発振回路１１１からのクロ
ツクパルスＣＫＯをカウンタ１１２がカウントし、それ
がフルカウント値Ｃ　ＭＡＩになると、ＡＮＤ回路Ｇ１
の入力が全て゜１゜になるのでその出力が゛１゜になり
、それがＯＲ回路Ｇ３を介してラッチ回路１１３にラッ
チ信号を与えるので、ラッチ回路１１３はそのフルカウ
ント値Ｃ　ＭＡＩ　をラッチして出力する。

また、ＡＮＤ回路Ｇｌの出力が゜１゜になると，ＯＲ回
路Ｇ２の出力も゛１゜になり、ＦＦ１１４によってクロ
ツクパルスＣＫｏの１周期分だけ遅延されて．ＯＲ回路
Ｇ２の出力であるリセット信号が゜１゜になるため、カ
ウンタ１１２がリセツトされて再び「Ｏ」からクロツク
パルスＣＫＯのカウントを開始する。

したがって、その後のラッチ回路１１３の出力はずっと
フノレカウントイ直ＣＭＡＩであり、プリセット値設定
回路１１５によるプリセット値ＰＬより大きいので、コ
ンバレータ１１６の入力はＡ＜Ｂになるため、その出力
は゛Ｏ゜になっている。

一方、押鍵終期検出回路１２０のコンパレータ１２２は
、そのＢ入力となるラッチ回路１１３の出力が、八入力
となるプリセットイ直Ｐ２より大きいので、Ａ＜Ｂにな
るためその出力は゜工゜になり、ＦＦ１３３をリセット
する． それによって、ＦＦＩ：５３の／Ｑ　（Ｑの反転を意味
する）出力が゜１゜になってカウンタ１３１をリセット
してデイスエイブル状態にする。

タッチデータ形成回路１３０の切換スイッチ１３６が図
示のようにａ側に切り換わっている場合には，コンパレ
ータ１２２の出力が゜１゜になるとラッチ回路１３２に
ラッチ信号が与えられるが、カウンタ１３１がイ可もカ
ウントしておらず、その出力が「Ｏ」になっているので
、ｒＱＪをラッチすることになるからその出力も「Ｏ」
である．また，コンバレータ１２２の出力が゛１゜にな
った時、カウンタ１１２もリセットするが、ＦＦ１３３
のリセットによってそのＱ出力が゜Ｏ゜になるため、コ
ンパレータ１２２がデイスエイブルになり、ＦＦ１３３
及びカウンタ１１２のリセットを解除する． 鍵が押されるまでこの状態が続くが、鍵が押されると鍵
操作パルス検出回路１００から多数の鍵操作パルスＣＫ
Ｉが順次出力される．この鍵操作パルスＣＫＩは、鍵の
操作移動量に対応して発生されるが、そのパルス間隔Ｔ
（時間）は第４９図に示すように鍵の変位速度に反比例
する。

この鍵操作パルスＣＫＩがカウンタ１３１にカウントパ
ルスとして入力すると共に、ＯＲ回路Ｇ３を介してラッ
チ回路１１３にラッチ信号を与え、ＯＲ回路Ｇ４とＦＦ
１１４とＯＲ回路Ｇ２とを介してカウンタ１１２にリセ
ット信号を与える。

しかし、押鍵開始初期は鍵の変位速度が遅いため、鍵操
作パルスＣＫｚの間隔Ｔが長いので、カウンタ１１２の
カウント値ＣＮがフルカウント値ＣＭＡＩあるいはそれ
より小さいとじとしてもプリセット値Ｐ１より大きくな
ってからラッチ回路１１３にラッチされるため、コンパ
レータ１１６の入力は依然としてＡ＜Ｈのままであり，
その出力が゛０゜のままであるからＦＦ１３３もリセッ
トされたままで、カウンタ１３１はデイスエイブル状態
を続ける． その後、鍵の変位速度が速くなってくると、カウンタ１
１２のカウント値ＣＮがプリセット値Ｐ１より小さいう
ちに次の鍵操作パルスＣＫＩが入力して、その値をラッ
チ回路１１３にランチさせるため、コンパレータ１１６
の入力がＡ＞Ｂになってその出力が゛１゜になる。この
立上りが押鍵信号あるいはキーイング信号となる．それ
によって，ＦＦ１３がセットされてその／Ｑ出力が゜Ｏ
゜になり、カウンタ１のリセットを解除するため、カウ
ンタ１３１はイネーブル状態になって鍵操作パルスＣＫ
Ｉのカウントを開始する。

また、ＦＦ１３３がセットされるとそのＱ出力が゛１゜
になるので、押鍵終期検出回路１２０のコンパレータ１
２２がイネーブル状態になる。

さらに、このＱ出力の立上りで微分回路１３４が微分パ
ルスを出力して／ＯＳ回路１３５をトリガするため、そ
の出力が゜１゜から゛Ｏ゜になり、一定時間後に゜１゜
に戻る。

したがって、もし切換スイッチ１３６がｂ側に切り換え
られていれば、この／○Ｓ回１１３５の出力の立上りで
、ラッチ回路１３２がカウンタ１３１のカウント値をラ
ッチしてタッチデータとして出力する． すなわち、この場合のタッチデータは、上記のように押
鍵信号が発生して、カウンタ１３１が鍵操作パルスＣＫ
１のカウントを開始してから一定時間内のカウント値で
あり、鍵の変位速度（押鍵速度）が速い程、つまり鍵タ
ッチが強い程大きな値になる． これに対して、切換スイッチ１３６が図示のようにａ側
に切り換えられている場合には、押鍵終期検出回１１２
０のコンパレータ１２２の出力が゜Ｏ゜から゜１゜に立
上がった時に、ラッチ回路１３２がカウンタ１３１のカ
ウント値をラッチしてタッチデータとして出力する． すなわち、鍵が下限位置まで押されるかあるいは弱いタ
ッチのため途中までしか押されずに、鍵の変位速度が極
めて小さくなると、鍵操作パルスＣＫＩの間隔Ｔが長く
なり、ラッチ回路１１３がラッチするカウンタ１１２の
カウント値ＣＮが押鍵終期検出回路１２０のプリセット
値Ｐ２より大きくなるため，それによってコンパレータ
１２２が出力を゜１゜にする， したがって、この場合のタッチデータは、カウンタ１３
１が鍵操作パルスＣＫＩのカウントを開始してから、鍵
の移動が停止する直前までのカウント値であり，押鍵の
深さに応じた値になる。

コンパレータ１２２の出力が゜１゜になると、カウンタ
１１２がリセットされると共に、ＦＦ１３３の反転時間
だけ遅れてカウンタ１３１もリセットされてデイスエイ
ブル状態となり、コンパレータ１２２自体もデイスエイ
ブル状態になることは前述のとおりである． ここで、プリセット値Ｐ１をカウンタ１１２のフルカウ
ント値ＣＭＡＩより若干小さく設定しておくことにより
，押鍵初期あるいは押鍵後の僅かな動きによりタッチデ
ータが不安定になったり誤動作するのを防止できる。

また，このプリセット値ＰＬ，Ｐ２によって押鑓初期及
び終期に不感帯を設けることになり、その各幅をこれら
の設定値を可変することによって自由に変えることがで
きる。

ここで、押鍵初期の動作についてさらに詳細に説明する
．なお，切換スイッチ１３６は図示のようにａ側に切り
換わっているものとする．カウンタ１１２がフルカウン
ト値ＣＭＡＩになってリセットされてから、最初の鍵操
作パルスＣＫ１が入力するタイミングまでの時間をｔと
し、カウント値ＣＮがプリセット値Ｐ１になるまでの時
間をＴＩ　．プリセット値Ｐ２になるまでの時間をＴ２
　　（ＴＩ　＜Ｔ２　）とすると、これらのタイミング
の関係には次の３つのケースが考えられる。

（１）ｔ＜Ｔ１の場合 カウンタ１１２のカウント値ＣＮがプリセット値Ｐ１よ
り小さいうちにラッチ回路１１３がそれをラッチするた
め、コンパレータ１１６はＡ＞Ｂになるので゛ｌ゜を出
力する。それによって、ＦＦ１３３がセットされてカウ
ンタ１３１をイネーブルにするため、最初の鍵操作パル
スＣＫＩがカウントされることがある。

この時、当然ｔ　＜　Ｔ　２なので、．コンパレータ１
２２の出力は゜Ｏ゜であり、でＦＦ１ｔ’５はリセット
されず、ラッチ回路１３２もラッチ動作を行わないので
、その出力はｒＱＪのままである。

（２）Ｔ１＜ｔ＜Ｔｚの場合 カウンタ１１２のカウント値ＣＮがプリセット値ＰＬよ
り大きくなってからラッチ回路１１３がそれをラッチす
るため、コンパレータ１１６はＡ＜Ｈになるのでその出
力は゜０゜のままであり、カウンタ１３１はデイスエイ
ブルのままである．コンパレータ１２２のＡ＜Ｂの出力
も゛Ｏ゜であるから、ラッチ回路１３２もラッチしない
。

（３）ｔ＞Ｔｚの場合 コンパレータ１１６の出力は゜Ｏ゜で、カウンタ１３１
はデイスエイブルのままで、コンパレータ１２２の入力
はＡ＜Ｈになるが、ＦＦＩ３３ｉのＱ出力が゛０゜のた
めデイスエイブル状態になっているので，出力は゜Ｏ゜
のままであり，ラッチ回路１３２もラッチしない． このように、ケース（１）の場合と（２）　，　（３）
の場合では、カウンタ１のカウント値に「１」の誤差が
生じるが、１回の押鍵時に発生するパルス数が５０〜１
００程度あるとその影響は殆どない。

以上説明した回路が、各鍵に対応して設けられており、
その各タッチデータ形成回路１３０のラッチ回路１３２
から出力されるタッチデータをそれぞれマルチ回路（マ
ルチプレクサ）１４０に入力し、その共通の出力ライン
から時分割で楽音信号発生回ｊ！１　５０へ送出する． 楽音信号発生回路１５０は、タッチデータが入力された
鍵に対応する音高の楽音信号を発生するが、その際入力
したタッチデータの値によって、音量レベル（エンベロ
ープ波形のイニシャルレベル，アタックレベル，サステ
インレベル及び時間等），音色，ピッチ変動，テンポ，
ビブラートあるいはトレモロの深さ及び速さ等、各種の
楽音制御パラメータを多数段階に変化させることができ
、それによって押鍵の強さや深さによる演奏者の感情注
入に忠実に応じた楽音信号を発生させることができる。

そして、この楽音信号発生回路１５０によって発生した
楽音信号を、アンプ１６１及びスビーカ１６２等からな
るサウンドシステム１６０に供給して電気一音響変換し
、楽音を発音させるものである。

この実施例によれば、押鍵速度が一定速度になった時点
で押鍵（キーイング）信号を発生して、カウンタ１３１
による鍵操作バルスＣＫｚのカウントを開始させるよう
にし，その一定速度をプリセット値Ｐ１の値を可変設定
することによって任意に変えられるようになっている． これは、押鍵初期の不感帯のスレショルドレベルを任意
に設定できることになる。

したがって、切換スイッチ１３６をａ側にした場合に得
られるタッチデータに応じて、例えば楽音の音量レベル
を制御すると、第５０図に示すようにプリセット値Ｐ１
を小さくする程タッチ力が小さい時の音量レベルが小さ
くなり、タッチ力が大きい時の音量レベルはあまり小さ
くならないので、ダイナミックレンジが拡大される．す
なわち，タッチ力が小さいときは鍵の移動速度が遅いの
で、プリセット値Ｐ１を小さくする程、押鍵を開始して
から押鍵信号が発生してカウンタ１３１による鍵操作パ
ルスＣＫＩのカウントが開始されるのが遅れ，カウント
されないパルス数が多くなるので、ラッチ回路１３２か
ら出力されるタッチデータの値が小さくなり、音量レベ
ルが低下する． しかし、タッチ力が大きいときは押鍵速度が速いので、
プリセット値Ｐ１を小さくしても、すぐに押鍵信号が発
生してカウンタ１３１による鍵操作パルスＣＫ１のカウ
ントが開始されるので，カウントされないパルスが少な
い．そのため、タッチデータの値がブリセット値の大き
さによってあまり変わらず、音量レベルの低下も少ない
．このようにダイナミックレンジを可変できるため、表
現力任意の演奏装置を提供でき，特にトリル演奏の自由
度が増す。

またこの特徴を、自動演奏ピアノの音量制御に利用する
こともできる． 例えば、イニシャルタッチデータを音高情報及び符長情
報と共に記憶させる際には，プリセット値Ｐ１をカウン
タ１１２のオーバフロー直前の最大値（フルカウント値
）もしくは比較的大きい値にセットし、再生（自動演奏
）時には比較的小さい値にセットするようにすれば、一
定のタッチ力に満たない音符は、鍵は動くけれど発音さ
れないことになり、表現力をシビアにチェックすること
ができる． なお、このようなタッチデータを作成するための回路を
各鍵毎に設けるように説明したガ，この回路を各鍵に対
して共通に一組だけ設け，それを各鍵毎に時分割で使用
するようにしてもよい．また、これらの回路の機能を全
てマイクロコンピュータを用いてプログラム処理によっ
て実現することも可能である。

〈第２の回路例〉 次に、この発明による第２の回路例を．第５１図及び第
５２図によって説明する． 第５１図は、第１の回路例のタッチデータ形或回路１３
０に相当する部分のみを示すブロック図であり、他の部
分は第４６図に示した第１の回路例と同様であるので、
図示及びその説明を省略する。

このタッチデータ形成回路２３０は、カウンタ１３１と
ｐｐｌ３Ｅ５と微分回路１３４は前述のタッチデータ形
或回路１３０と同じであるが、ラッチ回路として４個の
ラッチ回路１３２ａ〜１３２ｄを設け、／ＯＳ回路とし
ても４個の／ＯＳ回路１３５ａ〜１３５ｄを直列に接続
して設けており、その各／○Ｓ回路の出力が゛０゜から
゜ｌ゜になる時の立上りを、各ラッチ回路１３２ａ〜１
３２ｄのラッチ信号としている． さらに、それぞれＢ入力からＡ入力を減じた値（Ｂ−Ａ
）を出力する３個の減算回路１３７ａ〜１３７ｃを、ラ
ッチ回路１３２ａと１３２ｂの出力間，ラッチ回路１３
２ｂと１３２０の出力間，及びラッチ回路１３２ｃと１
３２ｄの出力間に各々設け、ラッチ回路１３２ａの出力
と共に、各減算回路１３７ａ〜１３７ｃの出力をそれぞ
れＡＮＤゲート１３９ａ〜１３９ｃを介してタッチデー
タとしてマルチ回路へ送出する． さらに、ラッチ回路１３２ａの出力を八入力とし、減算
回路１３７ａの出力をＢ入力として、Ｃ＜Ａ−Ｈのとき
に出力を゜１゜にする（ここで、Ｃはある正の数値，例
えば「３」とする）減算比較回路１３８ａを設け、その
出力をＮＯＴ回路Ｎ１で反転してＡＮＤ回路１３９ａに
禁止信号として与え、その禁止信号が゛０゜のときはＡ
ＮＤゲート１３９ａを閉じるようにした禁止手段を設け
ている。

同様な禁止手段として、減算回路１３７ａと１３７ｂの
出力間に減算比較回路１３８ｂを設け，その出力をＮＯ
Ｔ回路Ｎ２で反転してＡＮＤゲート１３９ｂの禁止信号
とし、減算回路１３７ｂと１３７０の出力間に減算比較
回路１３８ｃを設け、その出力をＮＯＴ回路Ｎ３で反転
してＡＮＤゲート１３９ｃの禁止信号としている。

この回路によれば、第４６図の押鍵検出回路１００のコ
ンパレータ１１６の出力が゜１゜になった時の押鍵信号
によってＦＦ１　３３がセットされると、その／Ｑ出力
が゜０゜になるのでカウンタ１３１がイネーブルになっ
て，ｆａ操作パルスＣＫ１０カウントを開始する． 同時にＦＦ１　３３のＱ出力の立上りで微分回路１３４
が微分パルスを発生し、／ＯＳ回路１３５ａをトリガす
る．その後，所定時間ずつ遅れて順次／ＯＳ回路１３５
ｂ，１３５ｃ，１３５ｄがトリガされ，所定時間間隔で
順次ラッチ回路１３２ａ〜１３２ｄにラッチ信号（立上
り信号）を与える。

したがって，この各／○Ｓ回路による遅延時間をτとす
ると、各ラッチ回路１３２ａ〜１３２ｄは、夫々カウン
タ１３１が鍵操作パルスＣＫ１のカウントを開始してか
ら時間τ，２τ，３τ，４τ後のカウント値をラッチす
ることになる．そして、ラッチ回路１３２ａの出力をタ
ッチデータ■とし，各減算回路１３７ａ〜１３７Ｃの出
力をそれぞれＡＮＤゲート１３９ａ〜１３９Ｃを介して
タッチデータ■，■，■とじてマルチ回路へ送出する。

しかし、ラッチ回路１３２ａの出力あるいは前段の減算
回路の出力から後段の減算回路の出力を減じた値が設定
値Ｃより大きくなると、減算比較回路の出力が゛１゜に
なり、ＮＯＴ回路の出力が゜Ｏ゜になるので、ＡＮＤゲ
ートが閉じてその減算回路の出力をタッチデータとして
出力しなくなる。

例えば、ラッチ回路１３２ａ，１　５２ｂ，１３２Ｃ，
１３２ｄの出力がそれぞれ「２２」　「５３』ｒ６４」
　ｒ６４１であったとすると、タッチデータのは「２２
』になる． そして、各減算回路１３７ａ，１　３７ｂ，１３７ｃの
出力はそれぞれｒ３　１Ｊ　　ｒｌ　ＩＪ　　ｒＯＪに
なり，減算比較回路１３８ａのＡ−Ｂは「一９』なので
、Ｃ＝３とするとＣ＜Ａ−Ｈにならないのでその出力は
゛Ｏ゜であり、ＮＯＴ回路Ｎ１の出力は゜１゜であるか
らＡＮＤゲート１３９ａは開いて、減算回路１３７ａの
出力「２３」がタッチデータ■となる． また、減算比較回路１３８ｂのＡ−Ｂは「２０」“なの
で、Ｃ＜Ａ−Ｈになるのでその出力が゜１゜になり、Ｎ
ＯＴ回路Ｎ２の出力が゛Ｏ゛になるためＡＮＤゲート１
３９ｂが閉じて、減算回路１３７ｂの出力「１１』はタ
ッチデータ■として出力されない． 減算回路１３７ｃの出力はｒＱＪであり、ＡＮＤゲート
１３９Ｃも閉じるので勿論タッチデータ■は出力されな
い． このようにすることにより、鍵が比較的ゆつくり押され
た時には、ラッチ回路１３２ｄがカウンタ１３１のカウ
ント値をラッチするまで鍵操作パルスＣＫ１が入力して
いるので，第５２図（ａ）に示すケース１のように、４
つのラツチデータが正確に得られる。

しかし、鍵が強く押されるとその変位速度が速くなるた
め、例えば上述した例による第５２図（ｂ）に示すケー
ス２ように，ラッチ回路１３２Ｃがカウンタ１３１のカ
ウント値をラッチする前に、押鍵が終了して鍵操作パル
スＣＫｌが入力しなくなるので、この減算回路１３７ｂ
の出力は時間τの間の正確なパルス数ではなくなるから
、その出力を禁止するのである． なおこの場合、タッチデータ■として，例えばタッチデ
ータ■の値に■と■の差を加えた値（この例では、３１
＋９＝４０）を補間して利用するようにしてもよい。

この実施例によれば、タッチデータ■を用いてエンベロ
ープ波形のアタックレベル等の音量制御を行なうことが
できる。

また、各タッチデータ■〜ｎの値あるいはその差の大小
（押鍵鍵加速度に対応する）を利用して、音色制御やエ
ンベロープ波形のサステイン時間の制御、あるいはピッ
チ変動やビブラート，トレモロの深さ及び速さ等を制御
することもできる。

さらに、タッチデータ■〜ｎを用いてそれぞれ次の区間
の音色（高調波合成の組み合わせ等）の制御をすること
もできる． このように、この実施例によれば押鍵中の複数の時間区
間毎に鍵操作パルスのカウントによるタッチデータを得
て、それぞれ異なる楽音制御パラメータを変化させる等
、木目細かな楽音制御が可能になり、演奏者の感情注入
が一層容易になる．なお、ラッチ回路及び／ＯＳ回路等
をもつと多数設ければ、一押鍵時間をより多数の時間区
間に分割してもつと多数のタッチデータを得るようにす
ることができる。

また、カウンタ１３１のカウント値を１個のラッチ回路
がラッチする毎にこのカウンタをリセットして再び鍵操
作パルスのカウントを開始させるようにすれば、減算回
路１３７ａ〜１３７ｃが不要になる。

また、このタッチデータ形或回路２３０の機能も、勿論
マイクロコンピュータを用いてプログラム処理によって
実現することができる。

〈第３の回路例〉 次に，第３の回路例について第５３図以降を参照して説
明する． 第５３図は，第３の回路例を第４６図におけるマルチ回
路以降を省略して示すブロック図である．この回路例に
おいて、鍵操作パルス検出回路１００′は第４６図の回
路と同様にアンプ１０１と波形整形回路１０２′によっ
て構或されているが、今度は鍵の下降時にも上昇時にも
、コイルＬあるいはフオトセンサに発生するパルス信号
を整形して鍵操作パルスＣＫｌを出力させるようにする
。

押鍵検出回路１１０と押鍵終期検出回路１２０は第４６
図の回路と同様であり，タッチデータ形成回路３３０と
新たに設けた鍵復帰信号検出回路１７０とが、この回路
の特徴とする部分である。

タッチデータ形或回路３３０は、第４６図のタッチデー
タ形或回路１３０と同じカウンタ１３１及びＦＦＩ：５
ｉと、クリア（ＣＬＲ）端子付のラッチ回路３３２と、
セレクタ３３３と、プリセット値設定回路３３４及び一
致検出回路３３５と、セット・リセット型のＦＦ３３Ｂ
及び２ビットのシフトレジスタを構或する２個のＤ型Ｆ
Ｆ）；７，３３８と、ＡＮＤ回路３３９とからなる。

鍵復帰信号検出回路１７０は、前述した第１図のフオト
センサ１６，第２５図及び第２８図に示したコイル５４
ａ，第２９図に示したコイル５７，あるいはその他の近
接センサＮＳによって発生する信号に基づいて，ＩｉＩ
ｌが完全に上昇復帰する直前に復帰パルスを発生させる
回路であり、Ｄ型ＦＦ１７１とＮＯＴ回路１７２とＡＮ
Ｄ回路１７３とによって構或されている． そして、鍵操作時に近接センサＮＳが、例えば第５４図
（ａ）に示すようなパルス信号ａを発生すると、ＦＦ１
７１は同図（ｂ）に示すようにそれをクロックパルスＣ
Ｋｏの１パルス分だけ遅らせたパルス信号ｂを出力する
． 一方、ＮＯＴ回路１７２はパルス信号ａを反転して同図
（ｃ）に示すパルス信号Ｃを出力し、ＡＮＤ回路１７３
はそのパルス信号ＣとＦＦｌ７１から出力されるパルス
信号ｂとのアンドをとって、同図（ｄ）に示す鍵復帰バ
ルスｄを出力する．この鍵復帰パルスｄが、第５５図に
示すＩＩＩＫの押下時の下限位置■と復帰時の上限位置
■との間で、上限位ｆｉｌに完全復帰する手前の位１ｍ
で発生するようにする。

そして、この鍵復帰バルスｄをＦＦ５５Ｂのリセット信
号として、またラッチ回路３３２及びＦＦ３５７，！１
３８のクリア信号として、タッチデータ形成回路３３０
へ入力させている．したがって、押鍵前には前回の押鍵
時の鍵復帰パルスによってＦＦ３３Ｂはリセットされ，
ラッチ回路３３２及びＦｐ”ｉ７，５！ｉ８はクリアさ
れた状態になっている． そして、プリセット値設定回路３３４によるプリセット
値Ｐ３としては、例えば「２〜４」程度の小さい値を設
定しておく。

押鍵が開始されると、第４６図の回路の場合と同様に、
鍵操作パルス検出回路１００′から鍵の変位速度に反比
例するパルス間隔で、鍵操作パルスＣＫＩが出力され、
鍵の変位速度が設定値以上になると押鍵検出回路１１０
のコンパレータ１１６が出力を゛１゜にするため、ＦＦ
１３５がセットされてカウンタ１３１のリセットを解除
する。

カウンタ１３１が以後の鍵操作パルスｃＫ１をカウント
し，そのカウント値がプリセット値Ｐ３に達すると、一
敗検出回路３３５の２つの入力Ａ，ＢがＡ＝Ｂになるの
で、その出力が゜１゜になってＦＦＥ！；Ｅ！１Ｂをセ
ットする。それによって、Ａ−　ＮＤ回路３３９の一方
の入力及びＦＦ；３７のＤ入力が゛１゜になる． このようにすることにより、鍵の振動や演奏者が意図せ
ずに軽く鍵に触れてしまったような場合に鍵操作パルス
が発生して、仮にカウンタ１３１にカウントされたとし
ても、また前述したように鍵操作パルスの入力タイミン
グによっては、鍵の移動速度が設定値に達しないうちに
鍵操作パルスが一部カウントされてしまうことがあった
としても、そのような場合の極めて小さいカウント値は
ラッチされないようにして、それを誤ってイニシャルタ
ッチデータとして出力するような誤動作を防止すること
ができる。

その後カウンタ１３１は鍵操作パルスＣＫＩ　をカウン
トし続けるが、鍵が最押下位置に達して停止すると、押
鍵終期検出回路１２０のコンバレータ１２２の出力が゜
１゜になるので、ＡＮＤ回路３３日の出力であるラッチ
信号が゛１゜になり、ラッチ回路３３２がその時のカウ
ンタ１３１のカウント値をラッチする。

また、ＦＦ３３７，３５８のＣＫ端子にパルスが入力す
るため、Ｄ端子が゜１゛になっているＦＦ３３７のＱ出
力が゜１゜になり、セレクタ３３３をイネーブルにする
。

セレクタ３３３は、イネーブルになるとラッチ回路３３
２にラッチされたカウント値を入力して、それを「０』
側の出力ラインからイニシャルタッチデータとして第４
６図のマルチ回路１４０へ出力する． さらに、この時ＦＦ１３３がリセットされ、その／Ｑ出
力が゜１゜になるため、ＦＦ１３３の反転時間だけ遅れ
てカウンタ１３１がリセットされてデイスエイブル状態
になる． その後、鍵が上昇し始めると、再び鍵操作パルスＣＫＩ
が発生し、押鍵検出回路１１０がそれを検出すると、カ
ウンタ１３１がリセットを解除されてその鍵操作パルス
ＣＫ１のカウントを開始する． そして、鍵が第５５図の位置■まで上昇しないうちに再
び停止されると、再び押鍵終期検出回路１２０からのパ
ルス信号によって，ラッチ回路３３２がその時のカウン
タ１３１のカウント値をラッチし，ＦＦ３３８のＤ端子
が゛１゜になっているのでＣＫ端子にパルスが入力する
とＱ出力が゜１゜になって、セレクタ３３３に切換信号
を与える． それによって，セレクタ３３３はラッチ回路３３２がラ
ッチしたカウント値を入力して、それを今度は「１」側
の出力ラインからアフタタッチデータとしてマルチ回路
１４０へ出力する．以後、鍵が第５５図の位置■と■の
間で押されたり戻されたりすると、その度にカウンタ１
３１により鍵操作パルスがカウントされ、そのカウント
値がラッチ回路３３２にラッチされて、セレクタ３３３
からアフタタッチデータとして出力される。

そして、鍵が位置■以上に復帰すると鍵復帰信号検出回
路１７０から鍵復帰パルスｄが出力されるので、ラッチ
回路３３２とＦＦ”！１３７，’５５Ｂがクリアされ，
セレクタ３３３がデイスエイブル状態になるため、カウ
ンタ１３１のそれまでのカウント値はアフタタッチデー
タとして出力されない。

したがって、鍵を押下した後そのまま上限まで復帰させ
た場合には、イニシャルタッチデータのみが出力され、
アフタタッチデータは出力されない． このような回路を各鍵に対応して設け、その各タッチデ
ータ形成回路３３０から出力されるイニシャルタッチデ
ータとアフタタッチデータをそれぞれマルチ回路１４０
に入力させ、各鍵毎に時分割でそのイニシャルタッチデ
ータとアフタタッチデータを楽音信号発生回路１５０へ
送る．そのイニシャルタッチデータによって前述の場合
と同様に、発生する楽音信号のアタックレベル（音量）
をはじめ、各種の楽音制御パラメータを多段階に制御す
ることができる． また，アフタタッチデータによって、楽音発生後のアフ
タコントロール、例えばデイレイビブラートやトレモロ
，ピッチ変化，音色変化，サステイン波形，等の各種の
パラメータによる多数段階の楽音制御を行うことができ
る。

この回路によれば、イニシャルタッチデータとアフタタ
ッチデータとを共通の回路で検出することができる． 〔発明の効果〕 以上説明してきたように、この発明によれば、演奏者に
よる鍵等の操作子操作の全行程をセンシングして、デジ
タル信号処理によって各種楽音制御パラメータを木目細
かく変更制御することができる。

したがって、演奏者の感情を豊に表現できる楽音を形成
することができ、電子楽器による高度な演奏が可能にな
る． しかも，ハードウエアの増加が少なく、比較的簡単な構
戊で安価に実現することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の鍵盤機構を示す断面図
、 第２図は同じくその分解斜視図， 第３図は同じくその要部拡大斜視図、 第４図及び第５図はそのヨークとフレームとのそれぞれ
異なる態様を示す斜視図、 第６図はその積層マグネットの各種態様を示す説明図、 第７図はこの発明の第２実施例の鍵盤機構を示す断面図
、 第８図は同じくその分解斜視図、 第９図はこの発明の第３実施例の鍵盤機構を示す断面図
、 第１０図は同じくその分解斜視図， 第１１図は第９図のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図、第１２
図はその反射型フオトセンサの構成を示す説明図、 第１３図はこの発明の第４実施例の鍵盤機構を示す斜視
図、 第１４図は同じくその断面図、 第１５図はそのハンマに形成する磁石パターンの説明図
、 第１６図はその枠体の斜視図、 第１７図はそのフレキシブル基板の展開図、第１８図は
そのフレキシブル基板に形威した導電パターンの斜視図
、 第１９図はそのハンマの完成状態を示す正面図、第２０
図はそのハンマの中間部のアウトザート前の状態を示す
斜視図、 第２１図は磁石パターンの着磁方法を示す説明図、第２
２図はこの実施例によるパルス発生原理を説明するため
の導電パターンと磁石パターンとの関係を示す模式図、 第２３図は導電パターンの異なる例を示す説明図，第２
４図はハンマに形成した磁石パターンの異なる例を示す
説明図、 第２５図はこの発明の第５実施例の鍵盤機構を示す斜視
図、、 第２６図は同じくその要部を示す斜視図，第２７図はそ
のパターン面に対向して設けた反射型フオトセンサを示
す斜視図、 第２８図はこの実施例のフレームのハンマ挿通孔の周囲
にコイルを形或するプリント基板の一部を示す正面図、 第２９図はキーオフ信号を発生させるための構成例を示
す要部断面図， 第３０図はハンマ及び鍵の往動と復動を判別できるよう
にするための横縞パターン図、 第３１図（イ）（口）はそのパターンによって検出され
る往動時及び復動時のパルス信号の出力波形図、 第３２図はこの発明を適用する掌中電子楽器の演奏状態
を示す斜視図、 第３３図はこの発明の第６実施例の押釦機構を示す断面
図、 第３４図はその押釦キーに固設される積層マグネットの
斜視図， 第３５図はこの発明の第７実施例の要部を示す説明図、 第３６図は同じくその斜視図、 第３７図は同じくその磁石板とコイルとの関係を示す要
部拡大断面図、 第３８図はこの発明の第８実施例の＊ａ機構の要部を示
す斜視図、 第３９図は同じくそのスライド部材の磁石の異なる形状
例を示す要部斜視図、 第４０図はその固定パターン枠と固定パターン板とを分
解して示す斜視図、 第４１図は同じくそのモアレ縞発生状態を示す説明図、 第４２図はこの実施例の一部を変更した変形実施例の説
明図である。 第４３図及び第４４図は第８実施例によるモアレパター
ンの作用説明図、 第４５図はこの発明の第９実施例のエクスプレツション
ペダル装置を示す一部切欠側断面図、第４６図はこの発
明による第１の回路例のブロック図， 第４７図は鍵の押下時と復帰時とで発生するパルス波形
が異なる例を示す波形図、 第４８図はフオトセンサの受光回路の一例を示す回路図
， 第４９図は発生する鍵操作パルスの波形図，第５０図は
プリセット値Ｐ１によるダイナミックレンジ変更特性を
示す線図、 第５１図はこの発明による第２の回路例のタッチデータ
作或部のみのブロック構或図、 第５２図は同じくその説明図、 第５３図はこの発明による第３の回路例のプロツク図， 第５４図はその鍵復帰信号検出回路の作用を説明するた
めの各部の波形図、 第５５図はこの実施例の作用説明に供する説明図である
． １，２１，５１，４１，７１．８１・・・鍵２，４２・
・一鍵盤フレーム ８，６２・・・積層マグネット ９，２３，３３，５４，７４・・・プリント基板１０．
８５．７５・・・コイル １Ｂ，２４．８８・・・透過型フオトセンサ２２，　３
２．５２・・・パターン板 ３４．５３・・・反射型フオトセンサ ４５，５１・・・ハンマ（連動部材） ７２・・・磁石板　　　　　　８４・・・スライド部材
８４ａ・・・スライド枠　　　８５・・・固定パターン
板８日・・・固定パターン枠　　８７・・・可動パター
ン板８９・・・モアレ縞　　　　　９３・・・支持台９
４・・・Ｍ板　　　　　　　９４８・・・ピニオン部９
日・・・ラック部 ００，１００’・・・鍵操作パルス検出回路１０・・・
押鍵検出回路 ２０・・・押鍵終周期検出回路 ３０．２’５０，３３０・・・タッチデータ形或回路４
０・・・マルチ回路 ５０・・・楽音信号発生回路 ６０・・・サウンドシステム ７０・・・鍵復帰信号検出回路 ＼ Ｊ１実廁例の分解斜視図 ＊２ｖ！Ｊ 第３図 第４図 第５図 第１実施例の積層マグネノトの各種態様を示す説明図第
６図 ＼ 第３実施例の分解斜視図 第１０図 第１１図 （ハ） 第３″）８１例の反射型フォト七／サの説明図第１２図 第４実施例の４′：１パターン斜視図 第１８図 ＴＩ４４実施例のフレキシブル基板展開図第１７図 １Ｋ２１図 第２２図 ４８ｃ 第２４図 第６実施例の押ａ機構を示す断面図 ゛　第３３図 第６実施例の積層マグネノト斜視図 第３４図 第７実施例の要部説明図 第３５図 （口） 第３６図 第７（２例の１５拡大所百図 Ｚ３ニコ例のλたるスライド部材斜枳図第３９図 第８実施例の変形実施例説明図 第４２図 ９１α

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　楽音制御用の操作子を有する電子楽器において、 前記操作子の移動操作の全行程をセンシングし得る全行
   程センシング手段と、 該手段が発生する信号に基づいて前記操作子の操作速度
   又は加速度をデジタル信号として検出する検出手段と、 該手段によつて検出される速度又は加速度データに応じ
   て楽音制御パラメータを変更制御する手段とを備えたこ
   とを特徴とする電子楽器。 ２　請求項１記載の電子楽器であつて、 全行程センシング手段が操作子の操作量に応じてパルス
   を発生する手段であり、 検出手段がそのパルス数をカウントするカウンタを有す
   ることを特徴とする電子楽器。 ３　請求項２記載の電子楽器であつて、 上記検出手段が、操作子の動き始めを検出する手段を有
   し、該手段が動き始めを検出した時点から所定時間内の
   上記全行程センシング手段が発生するパルス数を上記カ
   ウンタにカウントさせることによつて操作子の操作速度
   又は加速度をデジタル信号として検出する手段であるこ
   とを特徴とする電子楽器。 ４　請求項２記載の電子楽器であつて、 上記検出手段が、操作子の動き始めを検出する手段と動
   き終わりを検出する手段とを有し、これらの各手段によ
   る動き始め検出時点から動き終わり検出時点までの上記
   全行程センシング手段が発生するパルス数を上記カウン
   タにカウントさせることによつて操作子の操作速度又は
   加速度をデジタル信号として検出する手段であることを
   特徴とする電子楽器。５　請求項４記載の電子楽器であ
   つて、 操作子の動き終わりを検出する手段が動き終わりを判定
   するための比較値を可変設定する手段を設けたことを特
   徴とする電子楽器。