JPH05197377A - タッチ生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来にない演奏タッチパラメータを抽出する
ことのできるタッチ生成装置を提供する。 【構成】 連続的に可変の演奏操作状態を入力する演奏
入力装置を用い、この演奏入力装置から与えられる演奏
操作状態をモニターして、楽音制御に利用される演奏タ
ッチパラメータを抽出するタッチ生成装置において、演
奏操作状態が演奏操作の開始を表わす所定のしきい値を
越えたことを検出する検出装置と、この検出装置により
演奏操作の開始が検出された後、演奏操作状態がピーク
に達したことを検出し、この検出されたピークに基づい
て第１の演奏タッチパラメータを生成する第１パラメー
タ生成装置と、上記検出装置により演奏操作の開始が検
出されてから上記第１パラメータ生成装置によりピーク
が検出されるまでの間の所定の中間位置における演奏操
作状態を検出し、この検出された演奏操作状態に基づい
て第２の演奏タッチパラメータを生成する第２のパラメ
ータ生成装置とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】この発明は電子楽器に関し、特にタ
ッチレスポンス機能を有する電子楽器で用いられるタッ
チ生成装置に関する。

【０００２】

【従来技術】押鍵によるイニシャルタッチを評価し、評
価したタッチデータを利用して音源を制御するタッチレ
スポンス機能付電子鍵盤楽器は既に周知である。一般
に、この種の電子鍵盤楽器では鍵盤の各々の鍵に対応し
て１以上の有接点スイッチを配置する。例えば、有接点
スイッチとして２接点スイッチを使用する機種では当該
２接点スイッチの状態が鍵の操作状態に応じて次のよう
に変化する。まず、鍵が離されているノーマル状態では
２接点スイッチの可動片が第１の固定接点と接触してい
る。押鍵に伴い、２接点スイッチの可動片は第１の固定
接点から離れる。さらに鍵が押し込まれて鍵の変位があ
る程度以上になると２接点スイッチの可動片が第２の固
定接点と接触した状態になる。タッチデータ生成装置は
上記２接点スイッチの可動片が第１の固定接点から離れ
て第２の固定接点に移動するまでの時間を測定する。こ
の測定結果は押鍵速度を表わし、イニシャルのタッチデ
ータとして、音源の制御のために利用される。有接点ス
イッチの構造上、上記２接点スイッチの可動片が第１の
固定接点から離れ始めるときの鍵変位はほぼ一定であ
り、また、変位の大きさは異なるものの、可動片が第２
の固定接点に接触するときの鍵の変位もほぼ一定であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のタ
ッチデータ生成装置では、押鍵速度のみをイニシャルの
演奏タッチとして測定する。しかし、押鍵速度のみが演
奏タッチのすべてでないことは明らかである。換言すれ
ば、押鍵速度は押鍵タッチの１つの側面ないし特徴を表
わすものにすぎない。したがって、他の側面を表わすデ
ータを測定し、これを演奏タッチあるいは演奏タッチの
１つのパラメータとして利用して音源を制御するように
すれば、従来にないタッチレスポンス効果が付加された
楽音を得ることが可能となる。したがってこの考案の目
的はこのような演奏タッチパラメータを抽出することの
できるタッチ生成装置を提供することである。

【０００４】

【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、連続的に可変の演奏操作状態を入力す
る演奏入力手段を用い、この演奏入力手段から与えられ
る演奏操作状態をモニターして、楽音制御に利用される
演奏タッチパラメータを抽出するタッチ生成装置におい
て、演奏操作状態が演奏操作の開始を表わす所定のしき
い値を越えたことを検出する検出手段と、この検出手段
により演奏操作の開始が検出された後、演奏操作状態が
ピークに達したことを検出し、この検出されたピークに
基づいて第１の演奏タッチパラメータを生成する第１パ
ラメータ生成手段と、上記検出手段により演奏操作の開
始が検出されてから上記第１パラメータ生成手段により
ピークが検出されるまでの間の所定の中間位置における
演奏操作状態を検出し、この検出された演奏操作状態に
基づいて第２の演奏タッチパラメータを生成する第２パ
ラメータ生成手段とを設けたことを特徴とする。

【０００５】

【作用、展開】上記の構成によれば、連続的に可変の演
奏操作状態の時間プロフィールのなかで、少なくとも３
つのポイント、１つは演奏操作の開始のポイント、１つ
は演奏操作状態のピークのポイント、残りは演奏操作開
始のポイントからピークのポイントまでの間の所定の中
間ポイントが着目され、これらのポイントに基づいて第
１、第２の演奏タッチパラメータが生成される。これら
のタッチパラメータは、従来技術では考慮していなかっ
た演奏タッチの特徴を表わすものである。したがって、
生成された第１、第２の演奏タッチパラメータを用い
て、楽音を制御することにより、演奏タッチによる楽音
の表現力をより充実したものにすることが可能となる。
上記所定の中間ポイント（中間位置）は種々の仕方で定
義可能である。一構成例では、演奏操作の開始を検出し
た時点とピークの演奏操作状態を検出した時点とから、
中間ポイントの時点が定められる。この時点における演
奏操作状態を検出することにより、中間ポイントが決ま
る。これは、具体的には、演奏操作状態の時系列データ
をメモリにサンプリングし、演奏操作開始時のアドレス
とピーク検出時のアドレスとから、中間ポイントの演奏
操作状態のデータを記憶しているアドレスを計算するこ
とで行える。別の構成例では、演奏操作状態のピークに
対し、所定の比率の値をもつ演奏操作状態が中間ポイン
トの第１成分を規定する。この演奏操作状態がいつ発生
したかを調べることにより、中間ポイントの第２成分、
すなわち、時刻も決まる。上記中間ポイントの数は１つ
には限られない。複数の中間ポイントを検出する場合に
は、それに対応して第２の演奏タッチパラメータの数も
増える。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図１はこの発明を電子鍵盤楽器に適用した場合
の全体構成図である。この電子鍵盤楽器は演奏入力手段
として鍵盤と鍵盤の各鍵に対応して配置され、各々の鍵
の変位を検出する入力装置１を有する。入力装置１から
のアナログ鍵変位信号ＡＳはＡ／Ｄ変換器２により、時
分割Ａ／Ｄスキャンされて対応するデジタル信号ＤＳに
変換され、更に、データ変換器３により平均化され、そ
のデジタル出力ＴＤがタッチデータ生成装置兼楽音制御
手段としてのマイクロプロセッサ７に入力される。

【０００７】メモリ４には、データ変換部３からの鍵変
位データＴＤのうち、押鍵操作開始後のデータＤＩがマ
イクロプロセッサ７により書き込まれる。記憶されたデ
ータはマイクロプロセッサ７が演奏タッチパラメータを
決めるときにデータＤＯで示すように読み出される。こ
のデータＤＯは中間位置の鍵変位を表わしている。

【０００８】一方、メモリ５には演奏タッチパラメータ
の生成や音源装置８で生成する楽音の制御に必要なプロ
グラム、パラメータ等が記憶され、所望のパラメータの
選択がスイッチ６からの選択信号ＳＳに従って行われる
ようになっている。

【０００９】マイクロプロセッサ７はデータ変換器３か
らの鍵変位を表わすデータＴＤをモニターして演奏タッ
チパラメータを抽出する。更に、マイクロプロセッサ７
は抽出した演奏タッチパラメータとメモリ５からの楽音
パラメータＴＡを基にして楽音制御データＴＳを生成し
て音源装置８に転送し、これにより音源装置８を制御す
る。音源装置８は送られてきた楽音制御データＴＳに従
って楽音信号をＭＤを発生し、アンプ、スピーカ等から
成る出力装置９に出力する。出力装置９は送られてきた
楽音信号ＭＤを増幅し、音ＭＴとして外部に出力する。

【００１０】上記入力装置１の機構と回路構成をそれぞ
れ、図２と図３に示す。図２において、鍵盤の鍵２−１
は支点２−２を中心として上下に揺動可能である。この
鍵２−１にはラック２−３が取り付けられており、この
ラック２−３の歯と噛み合う歯をもつピニオン２−４が
図示のように設けられている。このピニオン２−４の軸
２−４ａには鍵変位センサーとしての可変抵抗器２−５
が取り付けられており、鍵２−１の変位がこの可変抵抗
器２−５の抵抗値として検出されるようになっている。
すなわち、各鍵２−１に対する可変抵抗器２−５は第３
図に示すようにマトリクス状に接続されており、時分割
Ａ／Ｄスキャンの際、このマトリクス回路の各行ｌに、
定電源が順次接続されて可変抵抗器２−５の一端に加え
られる。この結果、各可変抵抗器２−５の他端には鍵変
位に対応するアナログ電圧が発生する。１行分のアナロ
グ電圧はアナログマルチプレクサ（図示せず）を介して
多重化された後Ａ／Ｄ変換器２に入力され、デジタル値
に変換される。

【００１１】図４（ａ）は可変抵抗器２−５によって検
出される鍵変位信号ＡＳのプロフィールを例示したもの
である。図示のように、鍵の変位は時間とともに連続的
に変化する。図４（ａ）に示す鍵変位信号に対するデー
タ変換部３の出力ＴＤのプロフィールを図４（ｂ）に示
す。図中、ｘｌは鍵に対する操作が開始したかどうかを
識別するためのしきい値を表わし、ｘｈは鍵変位プロフ
ィールのピーク変位を表わしている。同図（ｂ）によれ
ば時刻ｔ_iで鍵変位ＴＤがしきい値を越え、時刻ｔ_pでピ
ークに達している。時刻ｔ_mは時刻ｔ_iとｔ_pとの間の所
定の中間時刻を表わしている。この３つの時刻ｔ_i、
ｔ_m、ｔ_pにおける鍵変位プロフィール上のポイントをＰ
Ｉ、ＰＭ、ＰＰでそれぞれ図示してある。

【００１２】次に５図を参照して、鍵変位データからど
のようにして演奏タッチパラメータが抽出されるかにつ
いて説明する。最初に、マイクロプロセッサ７は任意の
１つの鍵２−１に関して、押鍵開始検出モードに移行す
る際に、速度パラメータを測定するためのカウンタＳに
ゼロを代入するとともに鍵変位データ記憶用のメモリ４
に対するポインタＡを初期化する（Ａ−１）。そして、
その鍵に係る鍵変位データＤＡＴＡを読み込んでＤ_iに
ロードし（Ａ−２）、このデータの値Ｄ_iが押鍵開始の
しきい値ｘｌ（図４参照）を越えたかどうかを調べ（Ａ
−３）、しきい値ｘｌに達していなければＡ−２に戻
る。

【００１３】Ａ−３で鍵変位データＤ_iがしきい値ｘｌ
以上になったことが検知されると、マイクロプロセッサ
７はイニシャルの演奏タッチパラメータの生成モードに
移行する。すなわち、Ａ−４に示すように、着目してい
る鍵変位データＤＡＴＡを読み込む毎に、カウンタＳを
インクリメントし、読み込んだ鍵変位データＤＡＴＡを
Ｄ_i+1にロードし、ポインタＡの示すメモリ４のアドレ
スＭ（Ａ）にストアする。そして、今回の鍵変位データ
Ｄ_i+1を前回の鍵変位データＤ_iと比較し、Ｄ_i+1≦Ｄ_iの
成立の有無を判別することにより、鍵変位がピークに達
したかどうかを調べる。Ｄ_i+1＞Ｄ_iが成立する間は鍵の
変位を増大していて、ピークｘｈには達していないの
で、Ｄ_i+1の内容をＤ_iに移し、メモリ４のポインタＡを
進め（Ａ−６）、ステップＡ−４に戻る。

【００１４】ステップＡ−５において、Ｄ_i+1≦Ｄ_iが成
立するときは、Ｄ_iが鍵変位のピークのデータのときで
ある。この時点でカウンタＳには鍵変位がしきい値ｘｌ
を越えてからピークｘｈに達するまでの時間のデータが
入っている。

【００１５】そこで、マイクロプロセッサ７は演奏パラ
メータを生成するためにステップＡ−７に進みカウンタ
Ｓの内容を第１の押鍵速度の演奏タッチパラメータとし
てＲＡＴＥにストアし、鍵変位のピークデータＤ_iを第
１の押鍵深さの演奏タッチパラメータとしてＶＡＬＵＥ
にストアする。これにより、図４（ｂ）のピークポイン
トＰＰに対応する演奏タッチパラメータが得られる。さ
らに、マイクロプロセッサ７は図４（ｂ）の中間ポイン
トＰＭに対応する演奏タッチパラメータを得るため、カ
ウンタＳの値とメモリ４にある中間の鍵変位データ＊Ｍ
とから第２の押鍵速度の演奏タッチパラメータを表わす
ＲＡＴＥ′を計算し、ピークデータＤ_iと中間鍵変位デ
ータ＊Ｍとから第２の押鍵深さの演奏タッチパラメータ
を表わすＶＡＬＵＥ′を計算する。

【００１６】ここに、メモリ４から読み出す中間鍵変位
のデータ＊Ｍはピーク通過時のポインタＡの値と所定の
関係にあるアドレスによって特定される。これらのパラ
メータＲＡＴＥ、ＶＡＬＵＥ、ＲＡＴＥ′、ＶＡＬＵ
Ｅ′はマイクロプロセッサ７が音源装置８に対して、対
応する鍵２−１に係る楽音の発音の開始を指示する発音
処理ルーチン（図示せず）において、直接的にあるいは
間接的に使用され、その結果、抽出した演奏タッチＲＡ
ＴＥ、ＶＡＬＵＥ、ＲＡＴＥ′、ＶＡＬＵＥ′を反映し
た楽音が音源装置７において生成され、表情豊かなタッ
チレスポンス効果が奏されることになる。

【００１７】イニシャル演奏タッチパラメータＲＡＴ
Ｅ、ＶＡＬＵＥ、ＲＡＴＥ′、ＶＡＬＵＥ′は楽音制御
のために種々の形態で利用することができる。例えば、
音量制御への応用においては、押鍵ピーク変位データＶ
ＡＬＵＥとＶＡＬＵＥ′とを楽音の振幅エンベロープ第
１アタック部と第２アタック部の各到達レベルの変更デ
ータとして、押鍵速度データＲＡＴＥとＲＡＴＥ′を各
アタック部の到達レベルまでの時間の変更データとして
使用できる。

【００１８】また、音色制御への応用においては、押鍵
ピーク変位データＶＡＬＵＥを楽音スペクトルの混合比
とし、ＶＡＬＵＥ′をパラメトリックイコライジングの
周波数値として使用できる。

【００１９】また、音高制御に応用する場合には、ＶＡ
ＬＵＥをビブラートの深さとし、ＲＡＴＥをビブラート
の速度パラメータとし、ＶＡＬＵＥ′を初期のピッチベ
ンドの大きさとし、ＲＡＴＥ′をその速度パラメータと
して利用することができる。以上で実施例の説明を終る
がこの発明は上記実施例には限定されず、種々の変形、
音色が容易に行える。

【００２０】例えば、上記実施例では演奏入力手段とし
て鍵盤と鍵盤の各鍵の変位を検出するセンサー２−５を
用いているが、電子管楽器に応用する場合にはマウスピ
ースとマウスピースを通る呼気あるいは吸気を検出する
ブレスセンサーとを演奏入力手段として使用でき、また
電子弦楽器に応用する場合には弦と弦の振動をピックア
ップする変換器、あるいは弦へのチョーキングを検出す
るチョーキングセンサーあるいはトレモロアームとトレ
モロアームの変位を検出するトレモロセンサーとで構成
することができる。要するに、演奏入力手段は連続的に
可変の演奏操作状態を入力あるいは検出する任意の手段
であればよい。

【００２１】また、上記実施例ではピークポイントＰＰ
と中間ポイントＰＭのそれぞれに対して２つのパラメー
タ、合計４つのパラメータを得ているが、各ポイントＰ
Ｐ、ＰＭに付き１つのパラメータを抽出してもよいし、
３つ以上のパラメータを抽出するようにしてもよい。ま
た、実施例では１つの中間ポイントＰＭしか考慮してい
ないが、複数の中間ポイントを調べるようにしてもよ
い。また、実施例では、中間ポイントＰＰにおける演奏
操作状態データの値を演奏タッチパラメータを計算する
ための引数の１つとして使用しているが、この代りに、
中間ポイントＰＰの時刻、ないし操作開始点ＰＩからＰ
Ｐまでの時間の関数を演奏タッチパラメータあるいはそ
の引数として使用してもよい。この場合、中間ポイント
ＰＰにおける演奏操作データの大きさは検出したピーク
データから計算でき、その計算値に一致する演奏操作デ
ータをメモリ４に記憶した時点（またはアドレス）が中
間ポイントＰＰの時刻を表わすことになる。また、中間
ポイントの定義を設定手段にて可変に設定できるように
してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、この発明
では、演奏入力手段から連続的に可変の演奏操作状態が
入力されるようにし、この演奏操作状態の時間プロフィ
ールのなかで、演奏開始を表わすポイント、ピークのポ
イント、及び１乃至複数の中間ポイントを検出し、ピー
クのポイントから楽音制御のための第１の演奏タッチパ
ラメータを得るのみならず、中間ポイントからも楽音制
御のための第２の演奏タッチパラメータを得ているの
で、演奏操作に込められた演奏者の演奏意図を従来では
達成し得なかったレベルまで表現することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を電子鍵盤楽器に適用した場合の全体
構成図。

【図２】鍵の機構を示す図。

【図３】鍵変位センサーとしての可変抵抗器のマトリク
ス回路を示す図

【図４】入力装置から入力される鍵変位信号のプロフィ
ールを示す図。

【図５】マイクロプロセッサにより実行されるタッチデ
ータ生成のフローチャート。

【符号の説明】

１ 入力装置 ２−１ 鍵 ２−５ 可変抵抗器 ６ マイクロプロセッサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続的に可変の演奏操作状態に基づいて、
   楽音の特性を制御するための演奏タッチパラメータを生
   成するタッチ生成装置において、 上記演奏操作状態が演奏操作の開始を表わす所定のしき
   い値を越えたことを検出する検出手段と、 上記検出手段による上記検出の後、上記演奏操作状態が
   ピークに達したことを検出し、この検出されたピークに
   基づいて第１の上記演奏タッチパラメータを生成する第
   １パラメータ生成手段と、上記検出手段による上記検出
   から上記第１パラメータ生成手段による上記ピークの検
   出までの間の所定の中間位置における上記演奏操作状態
   を検出し、この検出された演奏操作状態に基づいて第２
   の上記演奏タッチパラメータを生成する第２パラメータ
   生成手段と、 有することを特徴とするタッチ生成装置。