JPH0786752B2 - タッチパラメータ生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】この発明は、タッチレスポンス機能
を有する電子楽器などに用いられるタッチパラメータ生
成装置に関する。

【０００２】

【従来技術】鍵操作を評価し、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。したがってこの発明の目
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
できるタッチパラメータ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、連続的に可変する演奏操作情報の操作
変位に応じた操作変位データを出力する操作変位データ
出力手段を用い、この操作変位データ出力手段から出力
される操作変位データのピークを検出すると共に、上記
操作変位データ出力手段から出力される操作変位データ
が設定手段で設定した複数のしきい値を越えたか否か判
別し、越えたと判別したときに各しきい値を越えてから
の夫々の経過時間の計数開始して、上記ピーク及び上記
計数結果を、発音特性を制御するためのタッチパラメー
タとして出力することを特徴とする。

【０００５】

【作用、展開】上記の構成によれば、まず連続的に可変
する演奏操作情報の操作変位のピークがピーク検出手段
で検出される。このピークの大きさは、演奏操作の仕方
によって変動するものであり、演奏タッチの１つの特徴
要素を表わすものである。そして、さらにはこの演奏操
作状態が、任意に設定した複数のしきい値を越えたか否
かが判別され、越えたときには各しきい値を越えてから
の夫々の経過時間を計数して、この計数結果及び上記ピ
ークが楽音制御のための演奏タッチパラメータとして出
力される。したがって、演奏者が演奏タッチに込めた演
奏意図を生成される楽音に反映でき、従来技術の達し得
なかった楽音表現が可能になる。また、上記複数のしき
い値は、任意に設定できるので、演奏タッチが楽音に反
映される度合を演奏者サイドで自由に制御することがで
き、演奏者にとって最適のタッチレスポンス効果が得ら
れる。

【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４に入力される。

【０００７】メモリ５には演奏タッチパラメータの生成
や音源装置１０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。

【０００８】一方、メモリ７は鍵変位データＴＤに対す
る比較参照データ（しきい値）の演算バッファであり、
しきい値設定部８よりＡ／Ｄ変換器９を経た設定入力と
この設定入力から演算されたしきい値データがこのメモ
リ７に書き込まれる。メモリ７の内容ＴＢは鍵変位デー
タＴＤと比較するためにマイクロプロセッサ４により読
み出される。

【０００９】マイクロプロセッサ４はデータ変換器３か
らの鍵変位を表わすデータＴＤとメモリ７に設定されて
いるしきい値データＴＢと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４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１０
に転送し、これにより音源装置１０を制御する。音源装
置１０は送られてきた楽音制御データＴＳに従って楽音
信号ＭＤを発生し、アンプ、スピーカ等から成る出力装
置１１に出力する。出力装置１１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１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、ｘ_ｍは第２のしきい
値を表わし、ｘ_ｈは第３のしきい値を表わし、ｘ_ｍａｘ
は鍵変位データのピークを表わしている。

【００１２】図５はしきい値設定部８の構成例である。
図示のしきい値設定部８は３つのスライド式のボリュー
ム５−１、５−２、５−３から成り、各ボリュームの値
がＡ／Ｄ変換器９で順次、サイクリックに変換されてマ
イクロプロセッサ４に読み取られるようになっている。

【００１３】マイクロプロセッサ４が実行するしきい値
設定処理のフローを図６に示す。まず、ステップＳ−１
でボリュームのカウンタｉを１に初期化し、次のステッ
プＳ−２でｉ（＝１）番目のボリューム５−１のＡ／Ｄ
変換データを読み込んでｘ_ｉレジスタ（メモリ７内）に
ストアする。続くステップＳ−３〜Ｓ−６において、

【数１】 を計算し、結果をＤＴｉレジスタにストアする。以上の
処理Ｓ−２〜Ｓ−６をｉ＝１〜３まで繰り返し、実行す
ることにより（Ｓ−７）、図４のｘｌ、ｘ_ｍ、ｘ_ｈにそ
れぞれ対応する３つのしきい値データＤＴ１、ＤＴ２、
ＤＴ３を得ている。本例の場合、ＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ
３の間には、ＤＴ１≦ＤＴ２≦ＤＴ３の関係がある。

【００１４】次に図７を参照して、演奏タッチパラメー
タの生成処理について説明する。この処理により、図４
（ｂ）に示す１回の鍵操作に対する鍵変位データＴＤの
なかで、ｘ_ｍを超えるデータの数Ｆｍ，ｘ_ｈを超えるデ
ータの数Ｆｈが測定される。さらに、データがしきい値
ｘ_ｈを超えている場合には、ピークのデータｘ_ｍａｘが
演奏タッチパラメータとして抽出される。

【００１５】詳細に述べると、マイクロプロセッサ４
は、任意の１つの鍵２−１に関して、鍵操作開始検出モ
ードに移行する際に、３つのレジスタＦｌ、Ｆｍ、Ｆｈ
をクリアし（Ａ−１）、図６のフローで設定された押鍵
開始のしきい値ＤＴ１をｘｌにロードする（Ａ−２）。
そして、その鍵に係る鍵変位データＴＤをＤｉに読み込
んで（Ａ−３）、その値が押鍵開始のしきい値ｘｌを超
えたかどうかを調べ（Ａ−４）、しきい値ｘｌに達して
いなければステップＡ−３に戻る。

【００１６】ステップＡ−４で、鍵変位データＤｉが押
鍵開始のしきい値ｘｌを超えたことが検出されると、キ
ーオン／オフフラグＦｌがオン値“１”にセットされ
（Ａ−５）、第２のしきい値ＤＴ２がレジスタｘ_ｍにロ
ードされ（Ａ−６）、マイクロプロセッサ４は演奏タッ
チパラメータの生成モードに移行する。

【００１７】まず、ステップＡ−７〜Ａ−１１に示すよ
うに、第２のしきい値ｘ_ｍを超える鍵変位のデータＤｉ
の数Ｆｍが計数される。更に、鍵変位データＤｉが設定
された第３のしきい値ｘ_ｈ（＝ＤＴ３）を超えると（Ａ
−１０）、カウンタＦｈがインクリメントされ（Ａ−１
２）、ステップＡ−１３〜Ａ−１７に示すように、ピー
クの鍵変位データｘ_ｍａｘが抽出される。ピークの鍵変
位データｘ_ｍａｘは、前回と今回の鍵変位データＤｉ、
Ｄ_ｉ＋ｌに関して、鍵変位が減少Ｄ_ｉ＋ｌ≦Ｄｉに転じ
たときの前回の鍵変位データＤｉで定められる。

【００１８】鍵変位データがｘ_ｍより小さくなると、鍵
変位の終了のしきい値ｘｌとの間で比較が行われ（Ａ−
７、Ａ−１８、Ａ−１９）しきい値ｘｌより低くなる
と、キーオン／オフフラグＦｌがオフ値“０”に戻され
る（Ａ−２０）。

【００１９】図７には示さないが、キーオン／オフフラ
グＦｌのオン中、上記Ｆｍ、Ｆｈの値は周期的に調べら
れ、演奏タッチパラメータとして、楽音制御に利用され
る。また、鍵変位のピークｘ_ｍａｘが決定されている場
合にも、その値を用いて楽音パラメータＴＳが生成さ
れ、音源装置１０に転送され、ピークの演奏タッチパラ
メータｘ_ｍａｘによる楽音制御が実行される。

【００２０】これらの演奏タッチパラメータＦｍ、Ｆ
ｈ、ｘ_ｍａｘによる楽音の制御は種々の態様を取り得
る。例えば、音量制御への応用においては、演奏タッチ
パラメータを楽音の振幅エンベロープのパラメータ（エ
ンベロープレベル、レート）の変更データとして使用で
きる。また、音色制御への応用においては、楽音のスペ
クトルの混合比の制御に利用でき、音高制御の場合に
は、ポルタメントをかけるか否かの選択、あるいはポル
タメントをかける場合のポルタメントの速度の制御に利
用できる。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、変更が容易に行え
る。

【００２１】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。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明では、連続的に
可変する演奏操作情報の操作変位のピークをピーク検出
手段で検出すると共に、上記演奏操作状態が、任意に設
定した複数のしきい値を越えたか否かを判別し、越えた
ときには各しきい値を越えてからの経過時間を夫々計数
して、この計数結果及び上記ピークを楽音制御のための
演奏タッチパラメータとして出力しているので、演奏操
作の特徴を新しい側面から抽出することができ、従来に
ない表情豊かなタッチレスポンス演奏を実現することが
でき、演奏者にとって最適の仕方で応答するタッチパラ
メータ生成装置を提供することができる。

【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】しきい設定部の配置図。

【図６】マイクロプロセッサにより実行されるしきい設
定処理のフローチャート。

【図７】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 ４ マイクロプロセッサ ８ しきい値設定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続的に可変する演奏操作情報の操作変位
   に応じた操作変位データを出力する操作変位データ出力
   手段と、 この操作変位データ出力手段から出力される操作変位デ
   ータのピークを検出するピーク検出手段と、 複数のしきい値を設定する設定手段と、 上記操作変位データ出力手段から出力される操作変位デ
   ータが上記設定手段で設定した各しきい値を越えたか否
   か判別し、越えたと判別したときに各しきい値を越えて
   からの夫々の経過時間の計数を開始する複数の計数手段
   と、 上記ピーク検出手段で検出されたピーク及び上記各計数
   手段で計数された計数結果を、発音特性を制御するため
   のタッチパラメータとして出力するタッチパラメータ出
   力手段と、 を有することを特徴とするタッチパラメータ生成装置。