JPH0519764A - 電子楽器のキー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】この発明の電子楽器のキー装置は、所定のスト
ローク位置でオン／オフするキーオンスイッチに加え
て、このストローク位置よりも深い位置でオン／オフす
るスイッチ部を備えた。キーオフ時に前記スイッチ部が
オフしたのちキーオフするまでの時間差に基づいてキー
オフベロシティを割り出すようにした。 【効果】これによって、簡略な構成でキーオフベロシテ
ィを検出でき、さらに、キーオン位置とキーオフ位置を
同じに保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子鍵盤楽器におい
てキーオフ時の演奏状態を検出することができるキー装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子鍵盤楽器では、演奏の表
現力を向上するためキーオン時の押鍵速度を検出し、こ
れをイニシャルタッチデータとして音源回路等に入力し
て音色等を制御するようにしている。一般的に、イニシ
ャルタッチデータの検出はトランスファスイッチ方式若
しくは２メイクスイッチを用いて行っている。トランス
ファスイッチ方式は、可動接点が第１接点から第２接点
に当接するまでの時間差を、２メイクスイッチ方式は、
第１メイク時から第２メイク時までの時間差をカウント
してこのカウント値からイニシャルタッチデータを算出
する。なお、各々のキーオン時点は第２接点当接時およ
び第２メイク時としている。

【０００３】ところで、近年、キーオフ直後の楽音（リ
リース部）を制御するためにキーオフ時の速度（キーオ
フベロシティ）データを検出する要望が高まっている。
このキーオフベロシティデータを検出するためには、た
とえば、上記２メイクスイッチをそのまま用いる方法が
ある。すなわち、第１メイク解除時をキーオフであると
し、第２メイク解除時から第１メイク解除時までの時間
差をカウントしてこのカウント値からキーオフベロシテ
ィを算出する方式である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式で
は、キーオンは第２メイクによって判断され、キーオフ
は第１メイク解除によって判断されるため、ストローク
におけるキーオン位置とキーオフ位置とがずれてしまう
欠点があった。とりわけ、このようにキーオフ位置がキ
ーオン位置よりも高い場合には、オン／オフを繰り返す
トリル演奏等の速い演奏操作をすることが困難になる欠
点があった。

【０００５】また、キーオフを第１メイク解除によって
検出するため、キーオフの検出が遅れ、キーオフベロシ
ティによる楽音制御も遅れてしまうという欠点があっ
た。

【０００６】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
ので、キーオフベロシティを検出することができ、か
つ、キーオン位置とキーオフ位置を同じにして操作性を
向上させた電子楽器のキー装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、所定のスト
ロークを揺動可能でオフ側に付勢されたキー本体と、こ
のキー本体が前記ストロークの第１のしきい点まで揺動
したときオンするキーオンスイッチと、前記キー本体が
前記ストローク中の第１のしきい点よりも深い第２のし
きい点まで揺動したときオンするスイッチ部と、前記キ
ーオンスイッチがオフしたとき、前記スイッチ部がオフ
になったのちこのオフまでの時間に基づいてキーオフベ
ロシティデータを割り出す手段と、を備えたことを特徴
とする。

【０００８】

【作用】図１にこの発明に係る電子楽器のキー装置にお
けるキー本体のストロークを説明する図を示す。キー本
体はＳで示すストローク（ストローク位置Ｋ１〜Ｋ４）
を有しており、矢印Ｆ方向に付勢されている。付勢はバ
ネ等を用いて行う。Ｋ２がキーオンスイッチの反転位置
であり、このストローク位置をしきい点として矢印Ｆ方
向がオフ側でありその反対方向がオン側である。通常、
キー本体はオフ側の端部であるＫ１の位置に停止してい
る。また、Ｋ３〜Ｋ４はアフタタッチセンサが押圧され
るストロークであり、この間の位置Ｋ５がアフタタッチ
センサが前記一定値の押圧力検出値を出力する位置であ
る。演奏操作によってキー本体が押し下げられると、キ
ー本体はＫ１からＫ２の位置を通過してＫ３〜Ｋ４まで
揺動する。キー本体がＫ２の位置を通過したときキーオ
ンと判断され、楽音信号の形成等の動作が開始する。キ
ー本体がＫ３〜Ｋ４まで押し下げられるとそのストロー
ク位置に対応した押圧力検出値がアフタタッチセンサか
ら出力される。キー本体の位置がＫ３にあるときアフタ
タッチセンサの出力値は０であり、Ｋ４の位置にあると
き最大値である。キーオフする時にはキー本体はＫ３〜
Ｋ４（Ｋ５を含む）からＫ２を通過してＫ１に復帰す
る。この復帰速度に基づいてキーオフベロシティが割り
出される。復帰速度はキー本体がＫ５を通過したのちＫ
２に至るまでの時間から算出することができる。このよ
うにすることにより、従来より電子楽器に設けられてい
るアフタタッチセンサを用いてキーオフベロシティを検
出することができる。

【０００９】なお、同図に示すストローク位置Ｋ１０
は、キーオンスイッチに２メイクスイッチを用いた場合
における第１メイクの位置を示している。この場合、こ
の発明におけるキーオンスイッチ（Ｋ２）は第２メイク
位置となる。

【００１０】

【実施例】図２はこの発明の実施例である電子楽器のキ
ー装置のキー本体付近の構造を示す図である。この実施
例では鍵スイッチとしてトランスファスイッチを用いて
いる。同図（Ａ）において、キー本体１はフレーム２に
支点３によって係止されている。キー本体１はこの支点
３を中心として上下に揺動可能である。また、キー本体
下部に形成されているストッパ６の突出部６ａが、フレ
ーム２の開口部２ａと係合しており、突出部６ａがこの
開口部２ａ内で移動できる範囲でキー本体１は上下に揺
動する。キー本体１の内部とフレーム２との間には鍵復
帰用の板バネ４が張架されており、キー本体１を上方に
付勢している。キー本体１の中央部にはアクチュエータ
５が形成されている。アクチュエータ５は、フレーム２
の下面に取り付けられているトランスファキースイッチ
７の可動リーフ１２に当接している。このキースイッチ
７は、可動リーフ（可動接点）１２の上側に第１固定リ
ーフ（第１固定接点）１３を有し、可動リーフ１２の下
側に第２固定リーフ（第２固定接点）１４を有してい
る。これら可動リーフ１２，固定リーフ１３，１４はそ
れぞれリード線によってプリント配線基板９に接続され
ている。キー本体１が押し下げられると、アクチュエー
タ５の下方への移動によって可動リーフ１２が第１固定
リーフ１３から離れ、さらに押し下げられると可動リー
フ１２は第２固定リーフ１４に接触する。図１に対応さ
せると、可動リーフ１２が第１固定リーフ１３から離
れ、第２固定リーフ１４に接触する動作がそれぞれ第１
メイク，第２メイクに当てはめることができ、第２メイ
クがキーオン／オフの境界となる。第１メイクと第２メ
イクの時間差から押鍵速度を算出してイニシャルタッチ
データを割り出すことができる。また、前記ストッパ６
の下方にはアフタタッチセンサ８が設けられている。ス
トッパ６はキー本体１が第２メイクよりも下に押し下げ
られたときこのアフタタッチセンサに当接する。

【００１１】同図（Ｂ）に前記アフタタッチセンサ８の
概略構成を示す。アフタタッチセンサは上面が開口した
ケース２０、ケース内部に設けられた感圧導電体２１お
よびフェルト２２から構成されている。感圧導電体２１
は対向する２層のゴム電極で構成されている。ゴム電極
はシリコンゴムに金属粒子およびカーボンブラックを分
散させたものであり、押圧されることにより、金属粒
子，カーボンブラックの接触面積が大きくなって抵抗値
が減少する。すなわち、２個のゴム電極間の抵抗値が押
圧によって変化し、この抵抗検出値が押圧力を表す検出
値となる。フェルト２２はケース２０の開口部に嵌合し
ている。その下面は感圧導電体２１に当接しておりその
上面は突出して前記キー本体１のストッパ６に当接す
る。キー本体１が押し下げられたとき、ストッパ６がフ
ェルト２２に当接するが、さらに押し下げられたときフ
ェルト２２を介して感圧導電ゴム２１が押圧される。こ
の押圧による抵抗値の変化がアフタタッチデータとして
検出される。

【００１２】図３（Ａ），（Ｂ）は上記キー本体１の揺
動によりキーオンスイッチ７およびアフタタッチセンサ
８がどのような状態をとるかを示す図である。同図
（Ａ）はキー本体１の揺動角度を示している。同図に示
すＫ１，Ｋ１０，Ｋ２およびＫ５は図１に示すストロー
ク位置と同様の位置を表している。すなわち、Ｋ１は復
帰位置であり、Ｋ１０は第１メイク位置であり、Ｋ２は
第２メイク（キーオン／オフ）位置であり、Ｋ５はキー
オフ時間差カウント開始（しきい値の）位置である。同
図（Ｂ）はキーオン状態からキーオフされるときのキー
オンスイッチ，アフタタッチセンサの変化を示す図であ
る。キーオン動作にともなってキー本体１がＫ１０を通
過したとき、まず第１メイクスイッチがオンし（可動リ
ーフ１２が固定リーフ１３を離れ）、さらに押し下げら
れることによりＫ２で第２メイクスイッチがオンする
（可動リーフ１２が固定リーフ１４と接触する）。この
とき、キーオンとなる。第１メイクスイッチのオン／オ
フ，第２メイクスイッチのオン／オフはメイクデータＭ
Ｄとして出力される。さらにキー本体１の押し下げが進
むとストッパ６がアフタタッチセンサ８に当接しアフタ
タッチデータが出力される。押し下げの強度によってア
フタタッチデータは連続的に変化する。キーオフ動作に
入ると、キー本体１が上方に移動するためアフタタッチ
データは下降する。

【００１３】キー本体１がＫ５を上方に通過したときア
フタタッチデータがしきい値を下回る。さらにキー本体
１が上方に復帰してゆき第２メイクスイッチがオフした
ときキーオフとなる。このＫ５とＫ２の時間差に基づい
てキーオフベロシティデータが割り出される。

【００１４】図４はこのようなデータを用いて楽音信号
を制御する電子楽器の例を示している。鍵盤回路３０は
５オクターブ（６１鍵）程度のキー本体１を有し、各キ
ー毎にキーオンスイッチである２メイクスイッチを有し
ている。この鍵盤回路３０が各キーのメイクデータＭＤ
およびオン／オフされたキーのキーコードデータＫＣを
出力する。またアフタタッチ検出回路３１は各キーごと
のアフタタッチセンサ８を含んでおり、アフタタッチデ
ータＡＴをスレショルド検出回路３３および制御部３２
に出力する。スレショルド検出回路３３はアフタタッチ
データＡＴが前記しきい値を下回ったことを検出する回
路で、このときスレショルドデータＳＰを制御部３２に
対して出力する。これによって、センサの温度ドリフ
ト，オフセット電圧等の影響を防ぐことができる。楽音
信号形成部３４には鍵盤回路３０からキーコードＫＣが
入力されるとともに、制御部３２からイニシャルタッチ
データＩＴ，アフタタッチデータＡＴおよび音色制御信
号ＴＣが入力される。楽音信号形成部３４はこれらのデ
ータに基づいて楽音信号を形成しサウンドシステム３５
にこの信号を出力する。また、楽音信号形成部３４は、
イニシャルタッチデータＩＴの入力に同期してキーオン
発音処理を行い、音色制御信号ＴＣの入力に同期してキ
ーオフ消音処理を行うものとする。サウンドシステム３
５はこの信号を増幅して出力する。なお、楽音信号形成
部３４はＦＭ音源等どのような形式のものでもよい。

【００１５】同図（Ｂ）は制御部３２の詳細図を示す。
制御部３２はイニシャルタッチデータ生成回路４０，キ
ーオフデータ生成回路４１および音色制御データ生成回
路４２からなっている。イニシャルタッチデータ生成回
路４０は鍵盤回路３０から入力されるメイクデータＭＤ
に基づきイニシャルタッチデータを生成する回路であ
る。すなわち、鍵盤回路３０は第１メイクおよび第２メ
イクをそれぞれ単独のデータとして出力するため、この
イニシャルタッチデータ生成回路４０はこれらの時間差
を計測して押鍵速度を算出し、これに基づいてイニシャ
ルタッチデータＩＴを生成して出力する。また、キーオ
フデータ生成回路４１には前記スレショルドデータＳＤ
およびメイクデータＭＤが入力される。キーオフデータ
生成回路４１はアフタタッチデータがスレショルドを通
過したのち第２メイクスイッチがオフするまでの時間を
計測してキーオフベロシティデータを生成する回路であ
る。

【００１６】このキーオフベロシティデータは音色制御
データ生成回路４０に入力される。音色制御データ生成
回路４０にはこのデータに基づいて、そのキーオフの演
奏法（速いキーオフやゆっくりしたキーオフなど）に対
応するエンベロープ（振幅変化）やフォルマント（倍音
構成の変化）をテーブルメモリから読み出す。このエン
ベロープやフォルマントが音色制御データＴＣとして楽
音信号形成部３４に入力される。この音色データ生成回
路４２が出力する音色制御データＴＣは図５に示すリリ
ース区間Ｒにおいて楽音信号の制御に用いられる。

【００１７】以上のようにこの実施例では、イーチキー
アフタタッチセンサを用いてキーオフベロシティデータ
を生成することができるため、回路部品を増やすことな
しに、キーオンとキーオフのストローク位置を同じにし
たままでキーオフベロシティデータを生成することがで
きる。これによって、演奏操作性を悪くすることなくよ
り良い楽音制御が可能になる。

【００１８】図６は本発明の他の実施例を示している。
この実施例では、キー本体にそれぞれ高さの異なる３個
のアクチュエータ５０，５１，５２を形成し、プリント
基板上にも同様にそれぞれ高さの異なる二個の半球形の
スイッチ５５，５６，５７を設けている。アクチュエー
タ５０はスイッチ５５と対向当接し、アクチュエータ５
１はスイッチ５６と対向当接し、さらに、アクチュエー
タ５２はスイッチ５７と対向当接している。キー本体が
押し下げられると長いアクチュエータ５０に対向するス
イッチ５５がまずオンし、次にアクチュエータ５１に対
向するスイッチ５６がオンし、さらに、アクチュエータ
５２に対向するキーオンスイッチ５７がオンするように
なっている。スイッチ５６がオンしたときキーオンとな
る。また、スイッチ５５，５６のオン時間差によってイ
ニシャルタッチデータが算出される。

【００１９】キーオフ動作にはいると、一番短いアクチ
ュエータ５２に対向するスイッチ５７がまずオフとな
り、２番目に短いアクチュエータ５１に対向するスイッ
チ５６がつぎにオフとなり、１番短いアクチュエータ５
０に対向するスイッチ５５が最後にオフとなる。スイッ
チ５６がオフとなったときキーオフとなる。また、スイ
ッチ５７，５６のオフ時間差によってキーオフベロシテ
ィが算出される。

【００２０】本実施例のキー装置を図４に示すような電
子楽器に適用する場合には、図４（Ｂ）のキーオフデー
タ生成回路４１に、スレッショルドデータＳＤの代わり
に１番短いアクチュエータ５２に対向するスイッチ７の
オン／オフ出力を入力するようにすればよい。

【００２１】以上のようにこの実施例の電子楽器のキー
装置によれば、３メイクスイッチを用いるようにしたの
で、簡単な構成でキーオフベロシティを検出できるとと
もにキーオンとキーオフのストローク位置を同じにでき
る。

【００２２】

【発明の効果】以上のようにこの発明の電子楽器のキー
装置によれば、キーオフベロシティを検出することがで
きるとともに、キーオン位置とキーオフ位置を同じにで
きるため、演奏者がキーオン位置，キーオフ位置を認識
しやすく、操作性を向上することができる。

【００２３】また、演奏者のキーオフ動作をすばやく検
出することができるので、演奏者の意図を速やかに楽音
に反映させることができ、楽音の表現力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のキー装置のストロークを説明する
図、

【図２】この発明の実施例であるキー装置のキー本体付
近の構成図、

【図３】同キー装置のキーストロークによる各スイッ
チ，センサの出力変化を説明する図、

【図４】同キー装置を用いた電子楽器の概略構成を示す
図、

【図５】同キー装置で制御される楽音信号のエンベロー
プを示す図、

【図６】同キー装置のキーオンスイッチの他の実施例を
示す図。

【部品の説明】

１−キー本体、４−板バネ、５−アクチュエータ、６−
ストッパ、７−キーオンスイッチ、８−アフタタッチセ
ンサ、１２−可動リーフ、１３，１４−固定リーフ、２
１−感圧導電体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】所定のストロークを揺動可能でオフ側に付
   勢されたキー本体と、このキー本体が前記ストロークの
   第１のしきい点まで揺動したときオンするキーオンスイ
   ッチと、前記キー本体が前記ストローク中の第１のしき
   い点よりも深い第２のしきい点まで揺動したときオンす
   るスイッチ部と、 前記キーオンスイッチがオフしたとき、前記スイッチ部
   がオフになったのちこのオフまでの時間に基づいてキー
   オフベロシティデータを割り出す手段と、 を備えたことを特徴とする電子楽器のキー装置。