JPH05341781A - 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】 １回の演奏操作サイクルの間、演奏操作の波
形プロフィールを描くように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、ピーク評価装置によ
り、この演奏入力装置から与えられる演奏操作状態のピ
ークの操作状態を演奏タッチパラメータとして評価する
ようにした。

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
の計測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、作用、展開】この発明は
上記の課題を達成するため、１回の演奏操作サイクルの
間、演奏操作の波形プロフィールを描くように連続的に
可変の演奏操作状態を入力する演奏入力手段を用い、ピ
ーク評価手段により、この演奏入力手段から与えられる
演奏操作状態のピークの操作状態を演奏タッチパラメー
タとして評価するようにしたことを特徴とする。この構
成によれば、演奏入力手段のピークの操作状態という従
来のタッチデータ生成装置では抽出することのできなか
ったデータを演奏タッチパラメータとして利用すること
ができるので、従来にない表情豊かなタッチレスポンス
効果をもつ楽音を生成する能力を電子楽器にもたせるこ
とが可能になる。上記演奏入力手段は例えば、複数の鍵
から成る鍵盤と、各々の鍵に対応して配置され、各々の
鍵の変位を検出する鍵変位検出手段で構成される（電子
鍵盤楽器に応用する場合）。また、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に設けられ、
マウスピースより入力される空気の流れあるいは呼気の
状態または吸気の状態を検出するブレスセンサーで構成
される。また、電子弦楽器に応用する場合には、弦と弦
の振動状態を検出する振動検出器、あるいは弦に対する
チョーキング（弦の張力あるいは弦がベンドする量）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
であり得る。更に、この発明の一構成例においては、上
記の基本構成に加え、上記演奏操作状態が所定のしきい
値を越えてから、上記ピークに達するまでの時間の関数
で表わされる速度パラメータを上記演奏タッチパラメー
タのもう１つのパラメータとして評価する速度評価手段
が設けられる。この構成の場合、演奏操作状態のピーク
のみならず、ピークの達するまでの時間に依存する速度
パラメータも演奏タッチパラメータとして楽音制御のた
めに利用することができるので、一層、表情豊かなタッ
チレスポンス演奏が可能になる。

【０００５】

【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６に入力される。

【０００６】一方、メモリ４には演奏タッチパラメータ
の生成や音源装置７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５からの選択信号ＳＳに従って行われる
ようになっている。

【０００７】マイクロプロセッサ６はデータ変換器３か
らの鍵変位を表わすデータＴＤから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６は抽出した
演奏タッチパラメータとメモリ４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
７に転送し、これにより音源装置７を制御する。音源装
置７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８に出力する。出力装置８は送られてきた楽音信号Ｍ
Ｄを増幅し、音ＭＴとして外部に出力する。

【０００８】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は図３
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。

【０００９】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。

【００１０】上記図４（ｂ）に例示するデータ変換部３
の出力データＴＤはマイクロプロセッサ６によって図５
に示すフローに従って処理され、演奏タッチパラメータ
が抽出される。

【００１１】マイクロプロセッサ６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、Ｓ
にゼロを代入する（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にストアし（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。

【００１２】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
６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（Ａ−６）、ステップＡ−４に戻
る。

【００１３】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に達するまでの時間のデータが入っ
ている。

【００１４】そこでマイクロプロセッサ６は演奏タッチ
パラメータを得るためにステップＡ−７に進み、カウン
タＳの内容を第１のイニシャル演奏パラメータとしてＲ
ＡＴＥにストアし、鍵変位のピークデータＤ_iを第２の
イニシャル演奏パラメータとしてＶＡＬＵＥにストアす
る。したがって、ＲＡＴＥは押鍵速度を表わし、ＶＡＬ
ＵＥは押鍵の変位の大きさを表わすことになる。

【００１５】このＲＡＴＥとＶＡＬＵＥのデータはマイ
クロプロセッサ６が音源装置７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ＲＡＴＥ、ＶＡ
ＬＵＥ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。

【００１６】２つのイニシャル演奏タッチパラメータＲ
ＡＴＥ、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ＶＡＬＵＥを楽音の振幅エ
ンベロープのアタックの到達レベルの変更データとし
て、押鍵速度データＲＡＴＥをアタックの到達レベルま
での時間の変更データとして使用できる。

【００１７】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
として使用できる。また、音高制御に応用する場合に
は、ＶＡＬＵＥ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。

【００１８】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。

【００１９】また、上記実施例では演奏タッチパラメー
タとして演奏操作状態のピークだけでなくピークに到達
するまでの時間も抽出しているが後者の抽出は行わなく
てもよい。あるいはパラメータＲＡＴＥはピークに達す
るまでの時間の任意の関数であってもよい。例えば、図
５のステップＡ−７のところで、カウンタＳの値とピー
クの値Ｄ_iとを引数としてＲＡＴＥのデータを演算して
もよい。あるいはステップＡ−４に示すカウンタＳの単
純計数の代りに、カウンタの現在値に依存するような計
数処理を行ってもよい。また、ＶＡＬＵＥの評価に関し
ても、Ｄ_iの代りに、例えば（Ｄ_i−Ｘ₁）をＶＡＬＵＥ
のデータとしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】請求項１によれば、演奏入力手段から与
えられる連続的に可変の演奏操作状態のなかから、ピー
クの操作状態が演奏タッチパラメータとして評価され
る。この種の演奏タッチパラメータは従来技術では得ら
れない演奏タッチの特徴を表わすものである。したがっ
て、この演奏タッチパラメータを楽音の制御に利用する
ことにより、従来では達成し得なかったタッチレスポン
ス効果を得ることができる。請求項２では請求項１の構
成に加え、演奏操作状態が所定のしきい値を越えてから
ピークの操作状態に達するまでの時間の関数で表わされ
る速度パラメータも演奏タッチパラメータの１つとして
評価しているので、一層、表現力豊かなタッチレスポン
ス効果を得ることができる。請求項３は演奏入力手段の
構成例を示したものであり、この場合、押鍵時の鍵の変
位の大きさによって変化するタッチレスポンスを得るこ
とができる。

【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 (3)

【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、 上記演奏操作状態のピークの操作状態を上記演奏タッチ
   パラメータとして評価するピーク評価手段を有すること
   を特徴とするタッチ生成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のタッチ生成装置において、 更に、上記演奏操作状態が所定のしきい値を越えてから
   上記ピークに達するまでの時間の関数で表わされる速度
   パラメータを上記演奏タッチパラメータの１つとして評
   価する速度評価手段を有することを特徴とするタッチ生
   成装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のタッチ生成装置に
   おいて、 上記演奏入力手段は、 複数の鍵から成る鍵盤と、 上記各々の鍵に対応して配置され、上記各々の鍵の変位
   を検出する鍵変位検出手段と、 を有することを特徴とするタッチ生成装置。