JPH0460590A

JPH0460590A - 電子楽器

Info

Publication number: JPH0460590A
Application number: JP2170256A
Authority: JP
Inventors: Seiji Okamoto; 誠司岡本
Original assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-26
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JP2724905B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は電子楽器に関し、特に演奏者が自己に好ましい
キータッチで演奏することができるようにタッチデータ
を自動的に変換する電子楽器に関する。

（従来の技術）従来、電子楽器においては、演奏者が演奏する際の押鍵
の強さ又は速さ（キータッチ）をタッチセンサで検出し
、これにより得られたタッチデータを所定の関数ｆ　（
ｔ、）を構成するデータを記憶したメモリ（タッチカー
ブメモリという）に供給して該関数に応じたデータ変換
を行い、この変換により得られたデータに基づいて楽音
を生成することにより演奏者のキータッチに応じた強弱
を有する音を発生するようになっている。

しかしながら、上記関数ｆ（ｔ、）、つまりタッチカー
ブを構成するデータは、例えばＲＯＭ等の固定記憶装置
で構成されるタッチカーブメモリに記憶されるのが一般
的である。したがって、タッチセンサで検出したタッチ
データに対してタッチカーブに従った一定の固定値しか
出力できないようになっている。

一方、演奏者は、所定の強さのキータッチで電子楽器を
演奏した場合に、自己の予期しない音量で発音されると
、当該電子楽器の特性に応じたキータッチで演奏を行う
ようにキータッチを変更せざるを得す、非常に演奏しづ
らいものとなっていた。

そこで、このような間圧を解決するために、タッチカー
ブを書き換え可能な例えばＲＡＭに記憶しておき、この
タッチカーブをユーザ（演奏者）が任意に変更して自己
のキータッチに適合するように編集できる電子楽器が開
発されている。

しかしながら、タッチカーブを自己キータッチの特性に
会わせて編集するには、タッチカーブに関する十分な知
識と、編集のための細かい作業を行う必要があり、実用
性に乏しかった。

（発明が解決しようとする課Ｈ）本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、タッチカ
ーブに関する知識がなくても、また人手による編集のた
めの作業を行わずとも、演奏者のキータッチ特性に合致
したタッチカーブが容易に得られ、演奏者が有している
イメージのキータッチで演奏が可能な電子楽器を提供す
ることを目的とする６［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の電子楽器は、第１の関数を構成するデータを記
憶する記憶手段と、押鍵の強さ又は速さを検出するタッ
チセンサと、このタッチセンサで検出したタッチデータ
を統計処理して統計値を算出する算出手段と、この算出
手段で算出した統計値に応じて、前記タッチセンサで検
出されたタッチデータを、前記記憶手段の内容を第２の
関数を構成するデータとして読出すためのアドレスに変
換する変換手段と、この変換手段で変換されたアドレス
を前記記憶手段に供給して第２の関数を構成するデータ
を読出す読出手段と、この読出手段て読出されたデータ
を新しいタッチデータとして楽音を発生する楽音発生手
段とを具備したことを特徴とする。

（作用）本発明は、第１図（ａ）に示すような第１の関数ｆ（ｔ
、）としてのタッチカーブを記憶手段に記憶しておき、
演奏者の押鍵に応じたタッチセンサからの複数のタッチ
データｔ。に統計処理を施して統計値、例えば平均値ｔ
Ａｖを得、この得られた平均値ｔＡＶに応じた第２の関
数ｆ’（ｔ、）を構成するべく、入力されたタッチデー
タｔイを上記記憶手段に与えるアドレスに変換する。こ
こで、第２の関数ｆ’（ｔ、）としては、同図（ｂ）に
示すように、例えばタッチデータｔ。が平均値ｔＡＶ以
下のときは、上記タッチカーブを圧縮した特性を有する
開数ｆ２′（ｔ、）に、タッチデータｔ０が上記平均値
ｔ　ＡＶより大きいときは、上記タッチカーブを伸長し
た特性を有する関数ｆ　’ｓ′（ｔｏ）になるようなも
のである。そして、変換したアドレスを用いて上記記憶
手段から読出したデータをタッチデータとして楽音発生
するようにしている。

これにより、第２の関数ｆ′（ｔ、）で示す新しいタッ
チカーブに従って放音することとなり、演奏者のキータ
ッチ特性に合致した放音ができるものとなっている。

（実施例）第１図は、本発明に係る電子楽器の一実施例の要部のブ
ロック図である。

図において、１は操作パネルであり、電源スィッチ、モ
ード指定スイッチ、音色選択スイッチ等の各種スイッチ
類の他、本電子楽器の状態を表示する表示器が設けられ
ている。

２は鍵盤であり、複数のキーと、このキーの押鍵／離鍵
を検出する検出回路等から構成されている。この鍵盤２
の出力はタッチセンサ３に供給されるようになっている
。

３はタッチセンサであり、鍵盤２から出力される信号か
ら押鍵の強さ又は速度（キータッチ）を検出する周知の
ものである。このタッチセンサ３が出力するタッチデー
タｔ。は入出力インタフェース４に供給されるようにな
っている。また、鍵盤２からの押鍵又は離鍵されたキー
の番号を示すキーナンバは、このタッチセンサ３を経由
してＣＰＵ５に供給されるようになっている。

４は入出力インタフェースであり、上述した操作パネル
１からのスイッチデータ又はタッチセンサ３からのタッ
チデータｔｎをバス１３に出力したり、バス１３からの
データを受は取って操作パネル１に送り出すものであり
、信号送受の仲介を行う。

５はＣＰＵであり、操作パネル１に設けられた電源スィ
ッチ（図示しない）の投入により、プログラムメモリ６
に記憶された制御プログラムに従って動作を行い、電子
楽器的各部を制御するものである。ＣＰＵ５は、通常は
メインプログラム（第３図参照）を実行しながら所定の
処理を行っている。

６はプログラムメモリであり、例えばＲＯＭにより構成
される。このプログラムメモリ６には、上述したメイン
プログラム、サブプログラム等の各種プログラムが格納
される他、ＣＰＵ５の動作に必要な各種の固定データが
含まれる。

７はワーキングメモリであり、例えばＲＡＭにより構成
される。このワーキングメモ）ノアには、ＣＰＵ５の処
理に必要なレジスタ、テーブルあるいはフラグ類の領域
、各種データを一時記憶するバッファ領域等が設けられ
ている。ＣＰＵ３は、このワーキングメモリ７に設けら
れたレジスタ、フラグ等の状態に応じて処理を進めるこ
とになる。

８はタッチカーブメモリであり、例えばＲＯＭにより構
成される。このタッチカーブメモリ８には第１図（ａ）
に示した関数ｆ（ｔ、、）を構成するデータ（タッチカ
ーブ）が記憶されている。

９は音源部であり、ＣＰＵ５の制御の下に、与えられた
演奏データに応じてアナログ楽音信号を生成するもので
ある。この音源部９は複数の楽音信号形成チャネルを有
している。この音源部９の出力はＤＡＣｌ　０に供給さ
れるようになっている。

１０はＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）であり、音源部９から供
給されるアナログ楽音信号をディジタル楽音信号に変換
するものである。このＤＡＣ１０の出力は増幅器１１に
供給されるようになっている。

１１は増幅器であり、ＤＡＣＩＯから出力されるディジ
タル楽音信号を増幅してサウンドシステム１２に供給す
るものである。

１２はサウンドシステムであり、例えばスピーカ又はヘ
ッドホンで構成される。このサウンドシステム１２によ
り楽音が放音出力されるようになっている。

なお、上記入出力インタフェース４、ＣＰＵ５、プログ
ラムメモリ６、ワーキングメモリ７、及び音源部９は、
バス１３により相互に接続されている。

次に、上記構成において第３図乃至第７図のフローチャ
ートを参照しながら動作について説明する。

第３図は、この発明の電子楽器のメインルーチンを示す
ものである。

本電子楽器の電源投入が投入されると、まず、初期設定
処理が行われる（ステップＳＬ）。即ち、ＣＰＵ５の内
部レジスタを初期化するとともに、ワーキングメモリ７
に定義されているレジスタやフラグ類を初期値に設定し
、さらに所定のハードウェアを初期化する。これにより
イニシャルの音色等が設定され、放音が可能になる。

次いで、操作パネル１上のパネルスイッチのオンイベン
トがあったか否かが調べられる（ステップＳ２）、そし
て、パネルスイッチのオンイベントがあったことが判断
されると、該スイッチに対応するパネル処理を行い（ス
テップＳ３）、その後ステップＳ２に戻る。このパネル
処理では、例えば操作パネル１上の音色選択スイッチが
操作されることにより他の音色が選択されると、その選
択された音色を放音するために必要な音色データ設定処
理等が行われる。その他のスイ・ンチにつ１１）ても同
様である。

一方、上記ステップＳ２でバネルスイ・ソチにオンイベ
ントがなかったことが判断されると、次に、鍵盤２の押
鍵があったか否かが調べられる（ステップＳ４）。そし
て、押鍵があったことが判断されると押鍵処理のサブル
ーチンをコールし、押下されたキーに対応する発音処理
を行い（ステ・ツブＳ５）、その後ステップＳ２に戻る
。この押鍵処理において、本発明の特徴に関係するタッ
チデータの変換処理が行われることになる。これらの詳
細については後述する。

一方、上記ステップＳ４で押鍵がなかったことが判断さ
れると離鍵があったか否かが調べられる（ステップＳ６
）。そして、離鍵があったことが判断されると離鍵処理
を行う（ステ・ンプＳ７）。

この離鍵処理は、演奏者がキーを離したことに伴う消音
処理である。この離鍵処理の後、ステ・ツブＳ２に戻る
。

一方、上記ステップＳ６で離鍵もなかったことが判断さ
れると、ステップＳ２に戻り、再度同様の処理を繰り返
す。以降は、パネルスイ・ンチが操作されたかくステッ
プＳ２）、押鍵があったか（ステップＳ４）及びＭｆｓ
があったか（ステップＳ６）を調べながらループするこ
とになる。

次に、押鍵処理について説明する。この押鍵処理は、第
４図に示す手順で行われる。まず、アサイン処理が行わ
れる（ステップ５ＩＯ）、このアサイン処理は、これか
ら発音しようとする楽音信号の発音チャネルを割り当て
る処理である。

次いで、新タッチデータ計算処理が行われる（ステップ
５１１）。この新タッチデータ計算処理は、第５図に示
すように、タッチデータの平均値計算処理（ステップ５
２０）と、アドレス計算処理（ステップ５２１）とによ
り実現される（詳細は後述する）、そして、この新タッ
チデータ計算処理が終了すると第４図のステップＳ１２
に戻り、発音処理を行う（ステップ５１２）、この発音
処理では、新タッチデータに基づいて変換されたタッチ
データにより、演奏者に好適な音量で発音が行おれるこ
とになる。

上記第５図に示したタッチデータの平均値計算処理につ
いて、第６図のフローチャートを参照しながら説明する
。

一般に、０１個のタッチデータ（ｔ、）（ｎ＝１２．３
．４．・・、Ｃ１）があり、それらの平均値をｔ　ＡＶ
とすると、平均値ｔ　ＡＶは次式で求められる。

ｔ　ＡＶ−Σ　ｔ、／Ｃ１−（１）今、−例として、平均値ｔＡｖを算出するためのサンプ
リング数を２５６個とし、これから平均値ｔ　ＡＶを算
出するものとする。

まず、ＣＰＵ５は、タッチセンサ３が出力するタッチデ
ータｔ。を入出力インタフェース４を介して受は取り、
ワーキングメモリ７に設けられたテンポラリレジスタＴ
ＭＰ　（図示しない）に格納する（ステップ５３１）。

そして、変数ｉ（電源投入時にゼロに初期設定されてい
る）がｒ２５６」より小さいか否か、つまり押鍵回数が
２５６回に達したか否かを調べる（ステップ５３２）、
そして、ｒ２５６」より小さければ、上記テンポラリレ
ジスタＴＭＰの内容な、ワーキングメモリ７に設けられ
たバッファＢＵＦのｉ番地（以下、ＢＵＦ　（ｉ）て表
す）に格納する（ステップ８３３）。

次に、変数ｉをインクリメントしくステップ５３４）、
Ｃ２を平均値ｔ　ＡＶとする（ステップ５３５）。ここ
で、Ｃ２は、タッチカーブメモリ８に記憶されている関
数ｆ　（ｔ、）のタッチデータの平均値である。即ち、
上記ステップ３３１〜Ｓ３５の一連の処理は、タッチデ
ータのサンプル数がｒ２５６」に満たない場合に、強制
的にタッチカーブメモリ８に記憶された関数ｆ（ｔ、、
）の平均値Ｃ２を以下の処理で使用する平均値ｔ　ＡＶ
とするものである。この平均値Ｃ２は、タッチカーブメ
モリ８の内容は固定であるので、一意的に決定される定
数である。

一方、上記ステップＳ３２で変数ｉがｒ２５６Ｊ以上に
なったことが判断されると、変数ｊをゼロに初期設定し
くステップ５３６）、平均値ｔＡｖ（の格納領域〉をゼ
ロに初期設定する（ステップ５３７）。そして、上記バ
ッファＢＵＦのｊ番地の内容（以下、ＢＵＦ　Ｃｊ：］
で表す）を平均値ｔ　ＡＶの格納領域に加算し、累積値
ｔ　ＡＶを算出する（ステップ５３８）。次いで、変数
ｊがｒ２５５Ｊになったか否か、つまりバッファＢＵＦ
の内容の全の加算が完了したか否かを調べる（ステップ
８３９）。もし、ｒ２５５］でなければ変数ｊをインク
リメントしくステップ５４０）、ステップＳ３８に戻る
。

そして、ステップ３３８〜４０を変数ｊが［２５５］に
なるまで繰り返し実行し、ｒ２５５Ｊになったことが判
断されると、平均値ｔ　ＡＶの格納領域に累算された内
容をｒ２５６Ｊで除算することにより新しい平均値ｔ　
ＡＶを求める。ここで算出された平均値ｔ　ＡＶは、演
奏者のキータッチを反映したものである。以降は、この
平均値ｊ　ＡＶを考慮してタッチカーブを補正しながら
発音処理が行われることになる。

次に、第５図に示したアドレス計算処理につき、第７図
のフローチャートを臀照しながら説明する。

このアドレス計算処理は、既にタッチカーブメモリ８に
記憶されているタッチカーブｆ　（ｔ、）の読出位置、
つまりアドレスを変えて読出すことにより、新しいタッ
チカーブｆ′（ｔｎ）を求めるものである。

例えば、新しいタッチカーブは上記（１）式で求めた平
均値をｔ　ＡＶを用いて、次のようにして求められる。

Ｃ０〈ｔ、≦ｔ　ＡＶの場合ｆ′（ｔア）＝ｆ２′（ｔ、、） −ｆ　＋（Ｃ２／　ｔ　Ａｖ）　・ｔ　ｎ）−（２）■
ｔ、Ａｖ≦ｔ　ｈ　＜　ａの場合ｆ′（ｔｎ）＝ｆｓ’（ｔ、） −ｆ　（（（ａ　　Ｃ２）／　（ａ　　ｔ　Ａｖ））・
七〇〕・・（３）ここで、ａはｔ。がとりうる最大の値に「１」を加えた
ものであり、Ｃ２は上述した定数である。

上記（２）式は、第１図（ｂ）に示すように、同図（ａ
）のｆ　（ｔ、、）：　Ｏ＜ｔｎ≦ｔ　ＡＶを横軸方向
にｔＡｖ／Ｃ２倍、圧縮、伸長することを表す。

上記（３）式は、第１図（ｂ）に示すように、同図（ａ
）のｆ　（ｔ、）：　０＜ｔ、≦ｔ　ＡＶを横軸方向に
（ａ　　ｔＡｖ）　／　（ａ　　Ｃ２）倍、圧縮、伸長
することを表す。

具体的には、第７図に示すように、まず、テンポラリレ
ジスタＴＭＰの内容、つまりタッチセンサ３が出力した
タッチデータをＡＤＲという変数に代入する（ステップ
５５０）。次いで、この変数ＡＤＲが、上記タッチデー
タの平均値算出処理で求めた平均値ｔ　Ａ　Ｖ以下であ
るか否かを調べる（ステップ５５１）。そして、平均値
ｔＡＶ以下であることが判断されると、下式により新し
い変数ＡＤＲ′を算出し、これをタッチカーブメモリ８
のアドレスとして該メモリ８からデータを読出し、タッ
チデータ変換出力とする（ステップ５５２）。

ＡＤＲ’　＝　ｌ　（Ｃ２／１Ａｖ）・ＡＤＲｌ　−＝
（４）ここで「１」は絶対値記号である。

一方、変数ＡＤＲが平均値ｔ　ＡＶより大きいことが判
断されると、下式により新しい変数ＡＤＲ′を算出し、
これをタッチカーブメモリ８のアドレスとして該めもり
８がらデータを読出し、タッチデータ変換出力とする（
ステップ５５３）。

ＡＤＲ′−Ｃ２＋　１　＋（Ｃ２−ｔＡｖ）／（Ｃ３−
ｔＡｖ））・ＡＤＲＩ・・（５）ここで、Ｃ３は最大タッチ＋１であり、タッチデータテ
ーブルのアドレスがＯ１ｌ〜ＦＦ、であれば、１００８
である。なお、添字の「Ｈ」は１６進数であることを示
す。

第８図は、上記処理によりタッチデータが変換される様
子を示すものである。

あるタッチデータｔ１が入力されたとき、それと変換出
力との関係を表す式をｆ′（ｔ）、タッチカーブメモリ
８の内容をｆ（ｔ）とすると、次の等式が成り立つ。

ｆ′ｆＡＤＲ（ｔｌ）ｌ＝ｆ（ＡＤＲ′（ｔｌ））・・
（６）ゆえに、新タッチカーブテーブルｆ′（ｔ）をス
トアする必要はない。

以上のように、第１図（ａ）に示すような第１の関数ｆ
　（ｔ、）としてのタッチカーブをタッチカーブメモリ
８に記憶しておき、演奏者の押鍵に応じたタッチセンサ
３からの複数のタッチデータ１、を順次蓄積記憶し、所
定数のタッチデータを記憶したところで、統計値として
の平均値ｔ　ＡＶを算出し、この算出された平均値ｔＡ
Ｖに応じた第２の関数ｆ′（ｔ、）を構成するべく、入
力されたタッチデータｔｎを上記タッチカーブメモリ８
に与えるアドレスに変換する。ここで、第２の関数ｆ′
（ｔ、）としては、第１図（ｂ）に示すように、例えば
タッチデータｔ。が平均値ｔ　ＡＶ以下のときは、上記
タッチカーブを圧縮した特性を有する関数ｆｚ′（ｔ−
）に、タッチデータｔｎが上記平均値ｔ　ＡＶより大き
いときは、上記タッチカーブを伸長した特性を有する関
数ｆｉ′（ｔ−）になるようなものである。そして、こ
の変換したアドレスを用いて上記タッチカーブメモリ８
から読出したデータをタッチデータとして楽音発生する
ようにしている。これにより、第２の関数ｆ’（ｔ、）
で示す新しいタッチカーブに従って放音することとなり
、演奏者のキータッチ特性に合致した放音ができるもの
となっている。

なお、上記実施例では、電源投入直後から２５６個のタ
ッチデータが入力されることによりタッチカーブが変わ
るように構成したが、２５６個というサンプルの数、サ
ンプルのとり方、タッチカーブを変更するタイミングは
上記に限定されない。

例えば、１番目から２５６番目の平均値ｔ　ＩＡＶ、２
５７番目から５１２番目の平均値ｔ　２ＡＶ、・・・’
２５６Ｘ　（ｎ−１）＋ＩＪ番目から「２５６×ｎ」番
目の平均値ｊ　ｎＡＶを用い、ｔｌからｔｎの平均を求
め、これを第６図に示したタッチデータの平均値計算ル
ーチンの出力とすることもできるにれは２５６Ｘ　（ｎ
＋１＞個のサンノルをとったことと同じになる。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明によればタッチカーブに関
する知識がなくても、また人手による編集のための作業
を行わずとも、演奏者のキータッチ特性に合致したタッ
チカーブが容易に得られ、演奏者が有しているイメージ
のキータッチで演奏が可能な電子楽器を提供できる。

隻セ史出か

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための図、第２図は本
発明の電子楽器の構成を示すブロック図、第３図乃至第７図本発明の詳細な説明するためのフロー
チャート、第８図は本発明の実施例の動作を説明するための図であ
る。１・・操作パネル、２・・・鍵盤、３・・・タッチセン
サ、４・・・入出力インタフェース、５・・ｃｐｕ（３
１１手段、変換手段、読出手段）、６・・・プログラム
メモリ、７・・・ワーキングメモリ、８・・・タッチカ
ーブメモリ（記憶手段）、９・音源部（楽音発生手段）
、１０・・・ＤＡＣｌｌｌ・・増幅器、１２・・・サウ
ンドシステム。（ａ）（ｂ）第１図手続補正書平成２年７月２４日

Claims

【特許請求の範囲】第１の関数を構成するデータを記憶する記憶手段と、押鍵の強さ又は速さを検出するタッチセンサと、このタ
ッチセンサで検出したタッチデータを統計処理して統計
値を算出する算出手段と、この算出手段で算出した統計値に応じて、前記タッチセ
ンサで検出されたタッチデータを、前記記憶手段の内容
を第２の関数を構成するデータとして読出すためのアド
レスに変換する変換手段と、この変換手段で変換された
アドレスを前記記憶手段に供給して第２の関数を構成す
るデータを読出す読出手段と、この読出手段で読出されたデータを新しいタッチデータ
として楽音を発生する楽音発生手段とを具備したことを
特徴とする電子楽器。