JPH0954584A - 楽音制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサの取付精度が要求されず、しかも、極
めて自然で多様な発音制御を行う。 【解決手段】 図において、Ｋ１〜Ｋ４はしきい値、曲
線はキーの軌道である。この場合、ＴＯＵＣＨ−Ａ、Ｃ
ＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−０、ＴＯＵＣＨ−Ｂなどのキー・
ステート（状態）を決定する際には、前のキー・ステー
トとキーの位置（どのしきい値の間にいるか）によって
決定される。したがって、適切な状態把握を行うことが
できる。さらに、ＴＩＭＥ−ＯＶＥＲやＨＯＬＤを決定
する際においては、前のキー・ステート、キーの位置、
および前のキー・ステートの継続時間を考慮して決定し
ているので、実際のピアノに即した状態把握を行うこと
ができる。そして、以上のようにして設定したキー・ス
テートに基づいて楽音が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鍵盤楽器のキー
などの動きに応じて楽音を制御する楽音制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、近年にあっては、記録し
た演奏情報（あるいは外部から供給される演奏情報）に
応じて自動演奏する自動演奏ピアノが各種実用化されて
いる。この自動演奏ピアノにおいては、キーの動きを検
出するためのキーセンサが設けられ、演奏記録時におい
てキーの挙動を検出するようにしている。また、所定の
機構を作動させることにより、ハンマーの打弦を抑制し
て消音させる消音ピアノも開発されているが、この消音
ピアノでは、消音時にはキーの動きをキーセンサによっ
て検出し、これにより電子的に楽音を発生するようにし
ている。

【０００３】ここで、図２９に従来のキーセンサの構成
を示す。図において、１はキーであり、下部にシャッタ
２が設けられている。３はキーセンサであり、２つのフ
ォトセンサ４ａ，４ｂを設けている。これらフォトセン
サ４ａ，４ｂは、図示のように所定距離隔てて設けられ
ており、各々は対向する発光素子からの光を受光するよ
うになっている。

【０００４】上記構成においては、フォトセンサ４ａ，
４ｂの受光状態から次の３つの状態が認識できる。すな
わち、 フォトセンサ４ａ，４ｂがともに受光状態、 フォトセンサ４ａが受光状態、フォトセンサ４ｂが遮
光状態、 フォトセンサ４ａ，４ｂが共に遮光状態 の３状態である。そして、〜のいずれの状態に遷移
したかにより、キーオンおよびキーオフが検出される。

【０００５】なお、図２９には、検出箇所が２カ所ある
２点センサを示したが、検出点を増やした多点センサも
開発されている。この場合には、検出点の数に応じて認
識し得る状態の数が増える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のキーセンサは、決まった検出位置での情報しか
得られないため、位置精度が十分でないという欠点があ
った。さらに、キーセンサの取付位置によって検出位置
が決まってしまうので、その取付精度が要求されるとい
う問題があった。

【０００７】ところで、キーの上下動に応じたアナログ
信号を出力するセンサを設け、このセンサの出力値をソ
フトウエアによって処理することにより、検出点の位置
をしきい値として設定するピアノが開発されている（US
P5001339,USP5231283）。このピアノによれば、検出点
の位置はセンサ取付後に任意に設定することができるの
で、センサ取付精度は要求されない。

【０００８】しかしながら、上述した各従来例において
は、キーがどの検出点（あるいはしきい値）を通過した
か否かによって直接的に発音制御を行っているため、不
自然な発音がなされることがある。例えば、ピアノにお
いては、キーをゆっくり押下してある深さまで達する
と、その後さらに押下してもハンマーが打弦せず、発音
されないのが通常であるが、上述した各従来装置におい
ては、キーがある検出点（しきい値）を超えると必ず発
音されてしまうという問題があった。

【０００９】また、ピアノにおいては、離鍵するとダン
パーが弦を押さえて消音するが、この際、キーの操作に
よっては、ダンパーと弦とが触れたり離れたりし、ま
た、その触れ方も一様ではない。したがって、楽音の減
衰レートは一定ではない。一方、上述した従来装置にお
いては、楽音のリリース時の減衰レートは一定であり、
キー操作が反映されないという欠点があった。

【００１０】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、センサの取付精度が要求されず、しかも、極
めて自然な発音制御を行うことができる楽音発生装置を
提供することを目的としている。また、この発明の他の
目的は、リリース時の楽音制御をより自然なものにする
ことができる楽音発生装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明においては、演奏操作子の位
置を連続的に検出する位置検出手段と、前記位置検出手
段の検出位置と複数のしきい値とを比較し、この比較結
果を認識する比較結果認識手段と、前記演奏操作子が所
定の状態のいずれにあるかを決定する際に、前の状態と
前記比較結果認識手段の認識内容とに応じて決定する状
態決定手段と、前記状態決定手段が決定した状態に基づ
いて楽音の制御を行う制御手段とを具備することを特徴
とする。

【００１２】また、請求項２に記載の発明においては、
前記状態決定手段は、前記演奏操作子が所定の状態のい
ずれにあるかを決定する際に、前の状態、前記比較結果
認識手段の認識内容、および前の状態の継続時間に応じ
て決定することを特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の発明にあっては、請求項
１または２記載の楽音制御装置前記操作子は鍵盤楽器の
キーであり、前記しきい値はキーオフ近傍の領域に複数
設定され、前記制御手段は、離鍵時において前記状態決
定手段が決定した状態に基づきリリースレートを制御す
ることを特徴とする。

【００１４】（作用）前の状態と操作子位置に応じて新
たな状態が決定され、制御手段は、このように決定され
た状態に応じて楽音を制御する。したがって、操作子位
置によって単純に楽音制御する場合にくらべ、多様で自
然な制御が行われる（請求項１〜３）。また、状態を決
定する際に、前の状態の継続時間をも参照すると、より
きめ細かな状態把握を行うことができる（請求項２）。
さらに、キーオフ近傍の領域に複数のしきい値を設定し
てより細かな状態決定を行い、これに基づいてリリース
レートを制御することにより、自然楽器のリリース状態
を良好に模倣することができる（請求項３）。

【００１５】

【発明の実施の形態】

Ａ：実施形態の構成 以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明
する。なお、この実施形態は、本発明を消音機構付きの
自動ピアノに適用した例である。図２は、本実施形態に
おけるキーの構造を示す側面図である。図において、１
０はキーであり、バランスピンＢＰを中心に揺動する。
このキー１０の下部には、板状のシャッタＫＳが設けら
れており、シャッタＫＳの下方にはセンサボックスＳＢ
が設けられている。センサボックスＳＢは、棚板１１の
上面に取り付けられており、キー１０の位置に応じた量
だけシャッタＫＳが進入するようになっている。

【００１６】ここで、図３はセンサボックスＳＢの内部
を示す概略図であり、図において２２１は発光側センサ
ヘッドである。この発光側センサヘッド２２１は、光フ
ァイバを介してＬＥＤ２２４から光を供給されて、直径
約５ｍｍ程度の光ビームを出力する。２２２は、受光側
センサヘッドであり、発光側センサヘッド２２１が照射
する光ビームを受光する。その受けられた光は、光ファ
イバを介してフォトダイオード２２５へ送られ、そのフ
ォトダイオード２２５は光量に応じた信号Ｓａを出力す
る。

【００１７】この場合、発光側センサヘッド２２１から
照射される光ビームは、シャッタＫＳの位置に応じた分
だけ遮蔽されるようになっており、この結果、受光側セ
ンサヘッド２２２の受光量はシャッタＫＳの位置、すな
わち、キー１０の位置に応じて変化する。したがって、
フォトダイオード２２５の出力信号Ｓａは、キー１０の
位置を反映するアナログ値となり、例えば、図４に示す
ような特性となる。なお、この図においてレスト位置と
は、キー１０の初期位置であり、また、エンド位置とは
キー１０を押し切った位置である。ところで、図１、図
２および図５に示すＳＯＬは、ソレノイドであり、励磁
されるとプランジャＰ・ＳＯＬが突出してキー１０の右
端側（演奏者に対して奥側）を押し上げ、演奏者による
押鍵と同様の鍵動作を行わせる。

【００１８】次に、図５は、この実施形態におけるピア
ノアクションの構成を示す側面図である。本実施形態に
おいては、押鍵に応じた打弦を行う通常演奏モードと、
押鍵があっても打弦を抑止して弦から発音させない消音
演奏モードとがあり、以下、図５を参照して、各モード
におけるピアノアクションの動作について説明する。

【００１９】（１）通常演奏時の動作 押鍵が行われると、ウイペン２３はキャプスタン１２に
よって突き上げられ、ピン２２ａを中心として時計回り
に回動する。これにより、ジャック大２６ａがバット４
１を突き上げてハンマーアッセンブリ４０（バット４
１、ハンマー４４、キャッチャー４６等からなる）を時
計回りの方向へ回転させ、ハンマー４４が弦Ｓを打撃す
る。この打弦操作時において、ジャック２６は、その回
動途中にジャック小２６ｂがレギュレーティングボタン
３４に当接することにより、時計方向への回動が阻まれ
る。一方、ウイペン２３は回動を継続しているため、ジ
ャック２６は、レギュレーティングボタン３４を支点と
してウイペン２３に対して反時計方向へ相対的に回動
し、これにより、ジャック大２６ａの上端面がバット４
１の下面から図中左方向へ逃げ、バット４１との非当接
位置に移動する。そして、ハンマー４４による打弦後の
ハンマーアッセンブリ４０の回動復帰の動作は、キャッ
チャー４６がバックチェック３８に当接することにより
一時的に停止され、その間にジャック２６は、キー１０
の復帰動作に伴うウイペン２３の回動復帰に連動し、ジ
ャック大２６ａの上端部は再びバット４１の下部に入り
込み、次の打弦動作を可能にする。

【００２０】（２）消音演奏時の動作 次に、消音演奏状態にするには、所定の操作を行ってス
トッパー６６を実線で示す水平状態から回転させて下方
へ向けて鎖線で示す状態にする。本実施形態において
は、ストッパー６６はアクチュエータ７７（図１参照）
によって駆動されるが、これに代えて、ストッパー６６
に連動するレバーやペダルを設けておき、これらを操作
することによってストッパー６６を回転させてもよい。
また、本実施形態においては、ストッパー６６は、キャ
ッチャー４６の回動を阻止することで、ハンマーアッセ
ンブリ４０全体の回動を阻止するようにしているが、ハ
ンマーアッセンブリ４０の他の部分を阻止することでハ
ンマーアッセンブリ４０全体の回動を阻止するようにし
てもよい。

【００２１】さて、ストッパー６６が回転した状態で押
鍵が行われると、ウイペン２３はキャプスタン１２によ
って突き上げられ、ピン２２ａを中心として時計回りに
回動する。これにより、ジャック大２６ａがバット４１
を突き上げてハンマーアッセンブリ４０を時計回りの方
向へ回転させる。次に、ジャック小２６ｂがレギュレー
ティングボタン３４に当接することにより、ジャック大
２６ａの上端面がバット４１の下面から図中左方向に逃
げる。その間、ハンマーアッセンブリ４０は慣性力で回
動を続けるが、弦Ｓに当たる手前でキャッチャー４６が
ストッパー６６に当接し、反時計回りの方向へ跳ね返さ
れる。その後のハンマーアッセンブリ４０等の復帰動作
は通常演奏の場合と同様である。なお、消音演奏時にお
いては、電子的に楽音が形成されるが、これについては
後述する。上述した通常演奏時および消音演奏時におけ
る押鍵は、演奏者による押鍵であっても、また、ソレノ
イドＳＯＬによる押鍵であっても、全く同様の動作とな
る。

【００２２】次に、図１は、本実施形態の制御回路の構
成を示すブロック図である。図において、２０１は装置
各部を制御するＣＰＵであり、２０２はプログラムや各
種テーブルが記憶されているＲＯＭである。２０３は各
種データが一時記憶されるワーキングエリアや、各種処
理に用いられるテーブルが設定されているＲＡＭであ
る。２０４は種々のスイッチが設けられているパネルス
イッチ部であり、この中には前述した通常演奏と消音演
奏を切り換えるための通常／消音切替スイッチＳＷが設
けられている。ここで、通常／消音切替スイッチＳＷが
押されると、そのスイッチ信号がＣＰＵ２０１に検出さ
れ、この結果、ＣＰＵ２０１はアクチュエータ駆動回路
２０８を制御してアクチュエータ７７を回動させる。こ
れにより、ストッパー６６が図５に示す鎖線の位置に移
動し、消音演奏モードになる。そして、通常／消音切替
スイッチＳＷを再び押すと、ＣＰＵ２０１はアクチュエ
ータ駆動回路２０８を制御して、アクチュエータ７７を
反対方向に駆動させる。この結果、ストッパー６６は図
５に示す実線位置に戻り、通常演奏モードになる。この
ように、通常／消音切替スイッチＳＷを押す毎に、通常
演奏モードと消音演奏モードとが交互に切り替わる。

【００２３】次に、２１０は音源回路であり、ＣＰＵ２
０１から供給されるキー番号（キーコードともいう）、
ベロシティ（押鍵の強さに対応したデータ）、キーオン
信号ＫＯＮ、キーオフ信号ＫＯＦおよびリリースレート
ＲＬ等に基づいてピアノ音の楽音信号を生成し、スピー
カＳＰまたはヘッドホンＨＨに供給する。この場合、キ
ーオン信号ＫＯＮが供給されると、アタック、ディケ
イ、サステインの各部分のエンベロープ制御を行い、さ
らに、リリース期間のエンベロープ制御としてリリース
レートＲＬに基づく減衰制御を行う。なお、楽音信号の
振幅（音量）は、ベロシティＫＶに基づいて制御され
る。また、音源回路２１０は、１６個の発音チャンネル
を有しており、これにより、１６音の同時発音が可能に
なっている。

【００２４】次に、２２３は、前述したフォトダイオー
ド２２５（図３参照）の出力信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器であり、その出力信号はＣＰＵ２０１
に読み取られるようになっている。本構成では、センサ
マトリックス方式が採用されており、１２個のＬＥＤ２
２４と８個のフォトダイオード２２５を使って８８鍵分
のデータ（８８＜１２×８）を読み取るようになってい
る。すなわち、１２個のＬＥＤ２２４は、各々８個の発
光側センサヘッド２２１に接続されており、また、各発
光側センサヘッド２２１に対応する受光側センサヘッド
２２２は、各々フォトダイオード２２５に接続される。
この時、１つのフォトダイオードが１２個の受光側セン
サヘッドを受け持つように接続される。そして、ある１
つのＬＥＤだけを点灯させ、その時の８個のフォトダイ
オードの出力を読み、次に、また別のＬＥＤを１つだけ
点灯させて８個のフォトダイオードの出力を読むという
ように順次データを獲得する。また、本構成ではハード
ウエアの制約から、一度に４個のフォトダイオードの出
力をＡ／Ｄ変換するようになっている。これら受発光セ
ンサヘッド２２１、２２２、ＬＥＤ２２４、およびフォ
トダイオード２２５等でフォトセンサを構成している。

【００２５】ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換器２２３によ
ってデジタル値に変換された各キーの位置情報に基づい
て各キーの状態を認識し、これに基づいて、ベロシテ
ィ、キーオン信号ＫＯＮ、キーオフ信号ＫＯＦおよびリ
リースレートＲＬを生成する。また、ＣＰＵ２０１は、
スキャン操作に応じて、いずれのキーについての位置情
報かを認識し、これに基づいてキー番号ＫＮを出力す
る。

【００２６】次に、２５０はＦＤドライバであり、フロ
ッピーディスク２５１に対して、演奏情報の書込／読出
を行う。この場合の演奏情報は、前述したベロシティ、
キー番号ＫＮ、キーオン信号ＫＯＮ、キーオフ信号ＫＯ
ＦおよびリリースレートＲＬであり、ＭＩＤＩ情報に変
換されて書き込まれる。また、フロッピーディスク２５
１から読み出された演奏情報は、ＲＡＭ２０３に一旦格
納された後、楽曲の進行に応じて読み出され、ソレノイ
ド駆動回路２６０に供給される。ソレノイド駆動回路２
６０は、演奏情報に応じたソレノイド駆動信号を作成
し、ソレノイドＳＯＬに供給する。これによって、各キ
ー毎に設けられているソレノイドＳＯＬが駆動され、演
奏情報に基づいた自動演奏が行われる。

【００２７】Ｂ：実施形態の動作 （１）しきい値設定動作 次に、上述した構成によるこの実施形態の動作について
説明するが、始めに、キーストロークの所定位置に設定
されるしきい値について説明する。この実施形態におい
ては、しきい値を超えたことが検出された時刻や位置に
基づいて、後述するキー・ステートの決定やベロシティ
の決定などが行われる。また、この実施形態において
は、キー・ステートに基づいて、楽音制御が行われるよ
うになっており、このため、しきい値の設定は極めて重
要な事項となる。

【００２８】ここで、しきい値には、図６に示すよう
に、レスト位置からエンド位置へ向けて順次設定される
Ｋ１〜Ｋ４と、しきい値Ｋ２とＫ３との間に設定される
Ｋ２Ａとがある。上述したしきい値Ｋ１〜Ｋ４およびＫ
２Ａは、キー・ステートの決定に用いられ、特に、しき
い値Ｋ２Ａは、リリース時におけるエンベロープ制御に
も用いられる。なお、図６に示す曲線Ｃ１は、一般的な
キー軌跡の一例である。

【００２９】始めに、装置に電源が投入されると、ＣＰ
Ｕ２０１は、各レジスタやＲＡＭ２０３を初期化し、ま
た、割込処理を許可した後に、以下のようなしきい値設
定動作を行う（図１７のステップＳＰ１，２参照）。ま
ず、ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換器２２３によってデジ
タルデータに変換されたフォトダイオード２２５の出力
信号を、４キー分ずつ受け取る。ここで、ＣＰＵ２０１
は、４キー分ずつのＡ／Ｄ変換情報を、第０〜第２３の
検出チャンネルのデータとして受け取る。なお、この実
施形態のキー数は８８鍵であるから、実際には第０〜第
２１の検出チャンネルを設定すれば足りるが（２２×４
＝８８）、ハードウエアの関係から０〜９５を１周期と
するため、第０〜第２３の検出チャンネルが設定されて
いる。

【００３０】さて、電源投入直後においては、全てのキ
ーは押されていない状態にあるから、ＣＰＵ２０１が受
け取るデータは、全て各キーのレスト位置のデータとな
る。次に、ＣＰＵ２０１は、各キーのレスト位置に対し
て所定の演算を行い、しきい値Ｋ１〜Ｋ４およびＫ２Ａ
を算出する。

【００３１】この実施形態の場合は、レスト位置データ
をＸｒとした場合に、所定の係数ｒｉ（ｉ＝１〜４およ
び２Ａ）を乗算することによって各しきい値を得る。す
なわち、 Ｋ１＝Ｘｒ×ｒ１ Ｋ２＝Ｘｒ×ｒ２ Ｋ３＝Ｘｒ×ｒ３ Ｋ４＝Ｘｒ×ｒ４ Ｋ２Ａ＝Ｘｒ×ｒ２Ａ という演算によって各しきい値が求められる。各係数ｒ
１〜ｒ４およびｒ２Ａは、キーの状態を識別するのに適
した値が実験等によって求められ、例えば、白鍵と黒鍵
のそれぞれについて、実験値の平均が設定される。

【００３２】以上の演算によって求められた各しきい値
は、ＲＡＭ２０３の所定エリアに記憶される。ここで、
図７に、ＲＡＭ２０３内に設定されているキー情報用の
テーブルを示す。この図においてはマトリックス状に表
示してあり、横方向にはキー番号が示されている。ただ
し、実際のキーは第０番から第８７番までであるが、各
キーの現在位置を示すＫＥＹ−ＰＯＳの行（詳細は後
述）には、ハードウエアの関係上、第９５番までのキー
番号が付されている。

【００３３】また、図に示すＫＥＹ−ＲＳＴの行は、キ
ーのレスト位置情報が記憶される行であり、上述した処
理によってＣＰＵ２０１が読み取った各キーのレスト位
置情報は、対応するキー番号のエリアに記憶される。同
様に、ＴＨＲ−Ｋ１、ＴＨＲ−Ｋ２、ＴＨＲ−Ｋ３、Ｔ
ＨＲ−Ｋ４およびＴＨＲ−Ｋ２Ａの行は、各々しきい値
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４およびＫ２Ａを記憶する行であ
り、上述の演算によって求められた各しきい値が、対応
するキー番号のエリアに記憶される。また、ＫＥＹ−Ｓ
ＴＡＴＥの行は、キー・ステート（キーの状態）が記憶
される行であり、また、ＴＢＬ−ＮＵＭはテーブルナン
バーが記憶される行である。テーブルナンバーとは、押
下されたキーについての発音を制御するための発音制御
テーブルのナンバーである。この実施形態においては、
音源回路２１０の１６個の発音チャンネル（同時発音可
能チャンネル）に合わせて、第０〜第１５の発音制御テ
ーブルが用意されている。すなわち、発音制御テーブル
によって指示された発音情報が、１６個の発音チャンネ
ルに適宜割り当てられて発音される。

【００３４】ここで、図８に発音制御テーブルの内容を
示す。この発音制御テーブルは、ＲＡＭ２０３内の所定
エリアに設けられ、後述する処理によってその内容が適
宜書き込まれるようになっている。また、図８において
はマトリックス状に表示してあり、横方向にはテーブル
番号が示されている。そして、ＫＥＹ−ＮＵＭの行に
は、テーブルが割り当てられたキーの番号が書き込ま
れ、ＯＶＲ−Ｋ１〜ＯＶＲ−Ｋ３には、しきい値Ｋ１〜
Ｋ３を越えたときのキーの位置が各々書き込まれるよう
になっている。同様にして、ＯＶＫ１−ＴＩＭ〜ＯＶＫ
３−ＴＩＭの行には、しきい値Ｋ１〜Ｋ３を越えたとき
の時刻（検出時刻）が書き込まれるようになっている。
この実施形態においては、各キーの位置情報は、所定の
タイミングで検出するようにしており（図１３参照）、
このため、各キーがしきい値に達するタイミングと検出
タイミングとが一致するとは限らない。そこで、上述の
ように、各キーがしきい値を越えたときの位置と時刻と
を対にして記憶するようにしている。また、上述の時刻
データは、２バイトのデータ長になっている。

【００３５】（２）ベロシティの基本演算 次に、図８に示すＶＥＬＯＣＩＴＹの行には、ベロシテ
ィ（押鍵速度に対応）が書き込まれる。この場合のベロ
シティの基本的な算出は、以下のようにして行われる。

【００３６】まず、あるしきい値Ｋｉ（ｉ＝１〜３）を
超えたときのキー位置をｄ１とし、それより大きいしき
い値Ｋｊ（ｊ＝２〜４，ｊ＞ｉ）を超えたときのキー位
置をｄ２とする。また、これらのしきい値を超えたとき
の時刻を各々ｔ１、ｔ２とすると、ＣＰＵ２０１におい
ては、まず、以下の計算を行う。 （ｄ１−ｄ２）×２⁸÷（レスト位置データ）×２⁸＝
（正規化された変位） ここで、ｄ１−ｄ２はキーの移動距離（変位）である。
ｄ１からｄ２を減算しているのは、キー位置データがレ
スト位置からエンド位置に向かって小さくなるように出
力されるからである。また、レスト位置データで除して
いるのは、各キーのレスト位置のばらつきを正規化する
ためであり、２⁸を乗じているのは時刻データのバイト
数（２バイト）と合わせるためである。以上のようにし
て、正規化された変位が演算されると、これを時刻デー
タの差（移動時間）で除して速度を求める。すなわち、
次の演算を行う。 （正規化された変位）÷（ｔ２−ｔ１）÷２⁸＝（速度
データ） なお、この演算において２⁸で除しているのは、データ
長を再び１バイトに戻すためである。

【００３７】次に、ＣＰＵ２０１は、以上のようにして
求められた鍵の速度を表す速度データを、図１１に示す
テーブルＴＢ２を参照してハンマーの打弦速度を表すハ
ンマーベロシティに変換する。テーブルＴＢ２は、速度
データｘに対し、所定の演算に従う変換曲線によって、
キーについての速度データをＭＩＤＩ規格によるハンマ
ーベロシティに変換するとともに、フォトセンサの非線
形特性を補正する。実際には、これら２つの変換を同時
に行うような変換曲線が設定されている。この場合、こ
のテーブルＴＢ２は、ＲＯＭ２０２内に設定されてい
る。

【００３８】次に、図１１に示すテーブルＴＢ３−２〜
ＴＢ３−４は、各々ダウンカウント値出力テーブルであ
り、テーブルＴＢ２が出力するベロシティに基づき、当
該ベロシティでハンマーが運動を続けた場合の打弦まで
の時間データ（ダウンカウント値）を出力する。打弦ま
での時間は、キー速度を算出したときの位置、すなわ
ち、どのしきい値を通過していたかによって異なる。こ
のため、上述のｄ２がどのしきい値を超えたときのデー
タであるかによって、ダウンカウント値出力テーブルＴ
Ｂ３−２〜ＴＢ３−４のいずれかが選択される。すなわ
ち、しきい値Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４に対応して、ダウンカウ
ント値出力テーブルＴＢ３−２、ＴＢ３−３、ＴＢ３−
４が適宜選択される。

【００３９】さて、テーブルＴＢ２から出力されるベロ
シティおよびダウンカウント値出力テーブルＴＢ３−２
〜ＴＢ３−４から出力されるダウンカウント値は、各々
図８に示すＶＥＬＯＣＩＴＹおよびＤＷＮ−ＣＮＴＲの
行に書き込まれる。この場合、ベロシティは、キーが新
たなしきい値を通過すると再計算されるが（詳細は後
述）、再計算によるベロシティの方が大きい場合にの
み、該当するエリアの値が更新される。また、ダウンカ
ウント値は、所定の周期でダウンカウントされ、その値
が「０」になると、そのキーについてのキー番号とベロ
シティが音源回路２１０に供給されて発音されるように
なっている。

【００４０】（３）各種処理ルーチンの関係 次に、各種処理ルーチンについて説明するが、始めに、
各ルーチンの時間的な関係について説明する。この実施
形態においては、メインルーチン（分岐するルーチンを
含む）、Ａ／Ｄ割込みルーチンおよびタイマ割込みルー
チンがあり、それぞれのタイミング的関係は、図１２に
示すようになっている。ここで、同図に示す（ロ）がメ
インルーチンの処理タイミングである。メインルーチン
は、発音制御における主な処理を行うルーチンであり、
大半の処理はここにおいて行われる。

【００４１】次に、同図（イ）は、タイマ割込みルーチ
ンであり、１００μｓ毎に割込で起動される。このルー
チンは、時間計測に用いられるタイマ値を更新する処理
や、上述したダウンカウント値を減算する処理を行う。
また、同図（ハ）は、Ａ／Ｄ割込みルーチンであり、約
１ｍｓｅｃ毎に割込で起動される。このＡ／Ｄ割込みル
ーチンは、フォトダイオード２２５の出力信号を４キー
分ずつ読み込む処理を行う。前述のタイマ割込み処理ル
ーチンとＡ／Ｄ割込み処理ルーチンとが競合する場合
は、タイマ割込み処理ルーチンが優先される。これはタ
イマ割込み処理ルーチンが所定周期で起動されないと、
タイマの値に誤差が生じるからである。なお、図１２
は、各処理ルーチンの動作タイミングを模式的に示すも
ので、それらの処理時間の割合を示すものではない。以
下、各処理について、順次詳細に説明する。

【００４２】（４）タイマ割込み処理 図１４はタイマ割込み処理を示すフローチャートであ
る。まず、図に示すステップＳＰａ１においては、タイ
マの値を１増加させる。この場合、タイマはＣＰＵ２０
１内のレジスタによって構成されている。すなわち、図
１０に示すＣＰＵ２０１内のレジスタセットのうち、レ
ジスタＥ６がタイマとして機能する。

【００４３】ここで、図１０に示す各レジスタについて
説明すると、図示のように、Ｅｎ（ｎ＝０〜６）、Ｒｎ
Ｈ（ｎ＝０〜６）、およびＲｎＬ（ｎ＝０〜６）の合計
２１個が設定されている。これらのうち本実施形態で特
に機能を決めて使用しているのは、上述のレジスタＥ６
（タイマ）の他、以下の６つである。

【００４４】まず、メインルーチン（詳細は後述）に関
連して、レジスタＥ５にはＡ／Ｄ変換の時刻が書き込ま
れ、レジスタＲ３Ｈにはキー・ステート（キーの状態）
が書き込まれ、レジスタＲ３Ｌにはキーの現在位置が書
き込まれ、レジスタＲ４Ｌにはテーブル番号が書き込ま
れ、レジスタＲ５Ｌにはキー番号が書き込まれる。そし
て、レジスタＲ６ＬにはＡ／Ｄ変換を行うチャンネルが
書き込まれる。なお、その他のレジスタは、汎用レジス
タとして使用される。

【００４５】さて、ステップＳＰａ１の処理は、タイマ
割込みが起動される毎に行われるから、タイマ値は１０
０μ毎に１つずつ増加する。したがって、タイマ値は、
現在時刻を示す値となる。次に、ステップＳＰａ２に進
み、タイマ値が８の倍数であるか否かが判定される。こ
の判定が「ＮＯ」の場合はそのままメインルーチンへ復
帰し、「ＹＥＳ」の場合はステップＳＰａ３へ進む。こ
の場合、ステップＳＰａ２の判定は、８００μｓ毎に
「ＹＥＳ」となる。

【００４６】次に、ステップＳＰａ３においては、図８
に示す各発音制御テーブルのダウンカウント値（ＤＷＮ
−ＣＮＴＲの行の各値）を各々１減算し、減算後の値が
０の発音制御テーブルがあれば、音源回路２１０に対応
するＭＩＤＩ信号を出力する。すなわち、ダウンカウン
ト値が０となったキーに対応するベロシティ、キー番号
ＫＮおよびキー音信号ＫＯＮを音源回路２１０の空きチ
ャンネルに出力する。この結果、音源回路２１０はキー
番号ＫＮに応じた音高で、かつ、ベロシティに応じたエ
ンベロープを有する楽音を発生する。

【００４７】また、ステップＳＰａ３においては、ダウ
ンカウント値が０になったキーについては、そのキー・
ステートをＳＯＵＮＤにし、図７に示すＫＥＹ−ＳＴＡ
ＴＥ行の該当エリアを書き換える。さらに、そのキーに
ついてのテーブル番号（図７に示すＴＢＬ−ＮＵＭ行に
書かれる番号）をクリアし、発音制御テーブルを解放す
る。すなわち、今まで当該キーが使用していた発音制御
テーブルを解放し、他のキーの使用を許可する。ここ
で、キー・ステートがＳＯＵＮＤであるということは、
そのキーについては発音がなされていることを意味す
る。

【００４８】次に、ステップＳＰａ４に進み、タイマ値
が８１９２の倍数か否かが判定される。この判定が「Ｎ
Ｏ」の場合は、メインルーチンに復帰し、「ＹＥＳ」の
場合はステップＳＰａ５に進む。この場合、ステップＳ
Ｐａ４は、８１９．２ｍｓ毎に「ＹＥＳ」となる。そし
て、ステップＳＰａ５においては、第０〜第１５の各発
音制御テーブル毎に設けられたタイムオーバー検知用カ
ウンタを各々１増加させる。タイムオーバー用カウンタ
は、ＲＡＭ２０３内に設定されており、そのカウント内
容に基づいてキー・ステートがｔｉｍｅ ｏｖｅｒか否
かが判断される。この場合、ｔｉｍｅ ｏｖｅｒとは、
キー・ステートが所定時間以上継続したことを示す。な
お、タイムオーバーカウンタについては、図示を省略す
る。

【００４９】（５）Ａ／Ｄ割込み処理 次に、Ａ／Ｄ割込み処理について図１３を参照して説明
する。Ａ／Ｄ変換器２２３は、ＣＰＵの動きと並行して
動作しており、４キー分のＡ／Ｄ変換が終わると割込み
要求を発生し、これによりＣＰＵは、Ａ／Ｄ割込み処理
を開始する。まず、ステップＳＰｂ１においては、Ａ／
Ｄ変換処理を停止させ、また、次のチャンネルのＬＥＤ
２２４を点灯させる。

【００５０】次に、ステップＳＰｂ２へ進み、４キー分
の位置データを、図７に示すＫＥＹ−ＰＯＳ行の対応す
るエリアに書き込む。また、タイマ値（レジスタＥ６の
値）を図９に示すテーブル（ＫＥＹ−ＴＩＭ行のみ）に
書き込む。この場合の書き込みは、現在読み込んだ検出
チャンネル番号に対応するエリアに行われる。図９に示
すテーブルは、各検出チャンネルについての検出時刻
（Ａ／Ｄ変換時刻）を記憶するテーブルであり、ＲＡＭ
２０３内に設けられている。

【００５１】次に、ステップＳＰｂ３に進み、検出チャ
ンネルの番号を１インクリメントし（ただし、「２３」
の次は「０」）、Ａ／Ｄ変換をスタートさせて、メイン
ルーチンに復帰する。ここで、上記処理におけるＡ／Ｄ
変換のスタート／ストップのタイミングについては、図
１２の（ハ）、（ニ）に示す。

【００５２】（６）メインルーチン 次に、メインルーチン（分岐されるルーチンを含む）に
ついて説明する。このメインルーチンにおいては、キー
・ステートを適宜設定する処理が行われるので、理解の
ために、まず、キー・ステート設定の概略について説明
する。

【００５３】図１５は、キーの軌跡の一例を示す図であ
り、図においては、時刻ｔ１においてレスト位置にあっ
たキーが時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５において、それぞ
れしきい値Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を通過し、時刻ｔ６
においてエンド位置に達している。このような軌跡は、
一般的な押鍵の軌跡である。そして、この実施形態にお
ける原則的なキー・ステートは、キーがレスト位置から
しきい値Ｋ１の間にあるときにＵＰＰＥＲ、しきい値Ｋ
１を超えるた場合にＴＯＵＣＨ−Ａ、しきい値Ｋ２を超
えた場合にＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−０、しきい値Ｋ３を
超えた場合にＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−１、しきい値Ｋ４
を超えた場合にＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−２としている。
また、発音がなされた場合のキー・ステートは、前述の
ようにＳＯＵＮＤとする。

【００５４】また、時刻ｔ６からｔ７においてエンド位
置にあったキーが離鍵され、時刻ｔ８，ｔ９，ｔ１０に
おいてしきい値Ｋ４，Ｋ３，Ｋ２を通過した場合は、し
きい値Ｋ２を通過するまではキー・ステートはＳＯＵＮ
Ｄを維持し、しきい値Ｋ２を通過した後にキーオフされ
てキー・ステートがＨＯＬＤになる。すなわち、離鍵過
程にあるキーが、しきい値Ｋ２を通過したときは、キー
・ステートはＨＯＬＤとなる。

【００５５】また、時刻ｔ１０でＨＯＬＤとなったキー
が、その後、レスト位置に戻ることなく再び押下されて
しきい値Ｋ２を超えると、キー・ステートはＴＯＵＣＨ
−Ｂとなる。一方、ＴＯＵＣＨ−Ｂとなったキーが、そ
の状態を所定時間以上維持すると、キー・ステートはＴ
ＩＭＥ−ＯＶＥＲとなる。また、押鍵速度が早い場合に
は、キー位置のサンプリング間隔において、２以上のし
きい値を通過することがあり、この場合のキー・ステー
トはＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３としている。図１６は、
このような押鍵があった場合の軌跡を示しており、この
軌跡において、前回のサンプリングにおけるキー位置が
点Ｐ１であり、今回のサンプリングにおけるキー位置が
点Ｐ２であることが検出されると、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷ
Ｎ−３となる。同様に、前回サンプリング位置がＰ３
で、今回サンプリング位置がＰ４の場合も、キー・ステ
ートはＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３となる。

【００５６】以上がこの実施形態におけるキー・ステー
ト設定の概略であるが、実際には前のキー・ステートや
その継続時間などによって適宜決定される。上述の説明
はあくまで原則的なものである。次に、各処理ルーチン
について説明する。

【００５７】ａ：メインルーチン 図１７は、メインルーチンの処理内容を示すフローチャ
ートであり、電源が投入されると、ステップＳＰ１の初
期化およびステップＳＰ２におけるしきい値計算処理が
行われる。なお、これらの処理内容については、前述し
た「しきい値設定動作」の項において説明したので省略
する。

【００５８】次に、ステップＳＰ３に進むと、図１０に
示すレジスタＲ５Ｌに１を加える。ただし、レジスタＲ
５Ｌの内容が「８７」であれば０にする。すなわち、レ
ジスタＲ５Ｌは、これから処理を行おうとするキーのキ
ー番号が書き込まれるレジスタであり、０〜８７までを
循環する必要があるため、ステップＳＰ３において歩進
するようにしている。

【００５９】次に、ステップＳＰ５に進み、レジスタＲ
５Ｌが示すキーについてのＡ／Ｄ変換された位置データ
およびＡ／Ｄ変換時刻をＲＡＭ２０３のテーブルのＫＥ
Ｙ−ＰＯＳ行（図７参照）およびＫＥＹ−ＴＩＭ行（図
９参照）から読み込み、レジスタＲ３ＬおよびＥ５に各
々書き込む。この場合、前述したＡ／Ｄ割込み処理によ
って各テーブルには所定のデータが書き込まれている。
そして、ステップＳＰ６に進み、図７に示すＫＥＹ−Ｓ
ＴＡＴＥ行から当該キーのキー・ステートを読み出し、
図１０に示すレジスタＲ３Ｈに書き込む。

【００６０】次いで、ステップＳＰ７〜ＳＰ１２におい
ては、レジスタＲ３Ｈに書き込まれたキー・ステートが
ＵＰＰＥＲか、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮか（ＣＯＵＮＴ−
ＤＯＷＮ１〜３のいずれかか）、ＴＯＵＣＨ−Ａか、Ｓ
ＯＵＮＤか、ＨＯＬＤか、あるいはＴＩＭＥ−ＯＶＥＲ
かが判断され、「ＹＥＳ」であれば、それぞれに対応し
たステップ（分岐ルーチン）ＳＰ１３，１４，１５，１
６，１７あるいはＳＰ１８に進む。また、ステップＳＰ
７〜１２の全てにおいて「ＮＯ」と判断された場合は、
そのキー・ステートはＴＯＵＣＨ−Ｂであるので、ステ
ップＳＰ１９に進んでＴＯＵＣＨ−Ｂルーチンに入る。
そして、各分岐ルーチンであるステップＳＰ１３〜ＳＰ
１９のいずれかに進んだ後、それらの処理が終了する
と、再び、ステップＳＰ３に戻り、レジスタＲ５Ｌ内の
キー番号を更新し、次のキーについて上述の処理を行
う。このように、各キーについて、順次そのキー・ステ
ートに対応した処理が行われる。次に、各分岐処理につ
いて説明する。

【００６１】ｂ：ＵＰＰＥＲルーチン 図１８はＵＰＰＥＲルーチンの処理内容を示すフローチ
ャートであり、ステップＳＰｃ１においては、レジスタ
Ｒ３Ｌのキー位置データがそのキーのしきい値Ｋ１を超
えたか否かが判定される。この判定が「ＮＯ」の場合
は、メインルーチンに戻り、ステップＳＰ３に進んで次
のキーについての処理を開始する。これは、当該キーに
ついては、キー・ステートＵＰＰＥＲのまま変化してお
らず、特に処理を行う事項がないからである。

【００６２】一方、ステップＳＰｃ１の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合は、ステップＳＰｃ２に進んで、発音制御テ
ーブルの確保を行う。すなわち、キーが押されたと認識
し、発音制御のための準備を開始する。ここで、テーブ
ルの空きがあれば、当該テーブル番号をレジスタＲ４Ｌ
に書き込んでステップＳＰｃ３に進むが、空きテーブル
がない場合は、メインルーチンに戻る。これは、本実施
形態においては、１６音まで同時発音可能にしている
が、１６の発音制御テーブルが全て使用中であれば、そ
れ以上の発音制御は不可能だからである。

【００６３】次に、ステップＳＰｃ３においては、レジ
スタＲ３Ｌ内のキー位置データが、しきい値Ｋ２を超え
たか否かが判断される。この判定が「ＮＯ」の場合は、
キーがしきい値Ｋ１だけを超えた場合であり、キー・ス
テートがＵＰＰＥＲからＴＯＵＣＨ−Ａに変化した場合
である。そこで、ステップＳＰｃ４に進み、図７に示す
ＫＥＹ−ＳＴＡＴＥ行の該当するエリアをＵＰＰＥＲか
らＴＯＵＣＨ−Ａに書き換える。また、ステップＳＰｃ
４においては、そのキーが割当てられた発音制御テーブ
ルに対応するタイムオーバー検知用のカウンタをクリア
するとともに、レジスタＲ３Ｌ内のキー位置データおよ
びレジスタＥ５にある時刻データを、図８に示す発音制
御テーブルのＯＶＲ−Ｋ１行およびＯＶＫ１−ＴＩＭ行
の当該キー番号のエリアに書き込む。これにより、当該
キーについて、しきい値Ｋ１を超えたときの位置と時刻
が記憶される。

【００６４】一方、ステップＳＰｃ３の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合は、サンプリング間隔内において、しきい値
Ｋ１とＫ２を一度に超えた場合である（図１６のＰ１，
Ｐ２参照）。そこで、ステップＳＰｃ５に進み、図７に
示すＫＥＹ−ＳＴＡＴＥ行の該当するエリアをＵＰＰＥ
ＲからＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３に書き換える。また、
キー・ステートがＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３の場合は、
キーが最高速度で押されたと判断して、ベロシティとし
ての最高値「７Ｆ」をＶＥＬＯＣＩＴＹ行（図８参照）
の該当するエリアに書き込み、さらに、このベロシティ
を基にダウンカウント値を求め、ＤＷＮ−ＣＮＴＲ行の
該当するエリアに書き込む。この場合、ダウンカウント
値は、前述したＴＢ３−２（図１１参照）を用いて求め
られるが、ベロシティはテーブルＴＢ２を用いずに予め
設定された最高値を設定する。上述したステップＳＰｃ
４またはＳＰｃ５の処理の後はメインルーチンにリター
ンし、次のキーについての処理を開始する。

【００６５】ｃ：ＴＯＵＣＨ−Ａルーチン 図１９は、ＴＯＵＣＨ−Ａルーチンの処理内容を示すフ
ローチャートである。先ず、ステップＳＰｄ１において
は、ｔｉｍｅ ｏｖｅｒか否かが判断される。この判断
は、タイムオーバー検知用カウンタの値が予め定められ
た所定値を超えたか否かによって判断される。タイムオ
ーバー検知用カウンタは、図１４に示すステップＳＰａ
５においてタイマ割込み処理毎に歩進されるので、所定
値に達する前にリセットされないとタイムオーバーとな
る。そして、ステップＳＰｄ１の判定が「ＹＥＳ」の場
合には、ステップＳＰｄ２に進み、獲得していた発音制
御テーブルを解放するとともに、図７に示すＫＥＹ−Ｓ
ＴＡＴＥ行の該当するエリアをＴＯＵＣＨ−ＡからＨＯ
ＬＤに書き換えてメインルーチンにリターンする。

【００６６】このように、ステップＳＰｄ１→ＳＰｄ２
と移行するときは、ＴＯＵＣＨ−Ａの状態が所定時間以
上継続する場合であり、キーが浅く押された位置で長時
間止まっている状態と認識される。このような押鍵操作
は、そのキーに指を乗せているだけで、しばらく押鍵さ
れない可能性が高いので、この実施形態においては、上
述のように、発音制御テーブルを解放して当該キーの発
音準備を解除し、他のキーの発音処理を優先させるよう
にしている。なお、キー・ステートがＨＯＬＤとなった
場合でも、その状態からキーを押下すれば、後述する処
理によって発音される。

【００６７】一方、ステップＳＰｄ１において「ＮＯ」
と判定された場合は、ステップＳＰｄ３に進み、しきい
値Ｋ３を超えたか否かが判定され、「ＮＯ」であれば、
ステップＳＰｄ４に進んでしきい値Ｋ２を超えたか否か
が判定される。この判定が「ＹＥＳ」であれば、キーが
しきい値Ｋ２を超えた場合であり、キー・ステートがＴ
ＯＵＣＨ−ＡからＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−０に変化した
場合である。そこで、ステップＳＰｄ５に進み、図７に
示すＫＥＹ−ＳＴＡＴＥ行の該当するエリアをＴＯＵＣ
Ｈ−ＡからＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−０に書き換える。ま
た、ステップＳＰｄ５においては、レジスタＲ３Ｌ内の
キー位置データおよびレジスタＥ５にあるＡ／Ｄ変換の
時刻データを、図８に示す発音制御テーブルのＯＶＲ−
Ｋ２行およびＯＶＫ２−ＴＩＭ行の当該キー番号のエリ
アに書き込む。これにより、当該キーについて、しきい
値Ｋ２を超えたときの位置と時間が記憶される。また、
ステップＳＰｄ５に至る場合は、図１８に示すステップ
ＳＰｃ４を経過しているから、しきい値Ｋ１を超えたと
きの位置と時刻がＲＡＭ２０３のテーブルに記憶されて
いる。そこで、ステップＳＰｄ５においては、前述した
数式に基づいて速度データを算出し、かつ、図１１に示
すテーブルＴＢ２を用いてベロシティを求める。また、
テーブルＴＢ３−２を用いてダウンカウント値を求め、
ベロシティとともに発音制御テーブル（図８参照）の所
定エリアに書き込む。

【００６８】一方、ステップＳＰｄ３において、「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合は、サンプリング間隔内におい
て、しきい値Ｋ２とＫ３を一度に超えた場合である（図
１６のＰ３，Ｐ４参照）。そこで、ステップＳＰｄ６に
進み、図７に示すＫＥＹ−ＳＴＡＴＥ行の該当するエリ
アをＴＯＵＣＨ−ＡからＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３に書
き換える。また、ベロシティとしての最高値「７Ｆ」を
ＶＥＬＯＣＩＴＹ行（図８参照）の該当するエリアに書
き込み、さらに、このベロシティを基にダウンカウント
値を求め、ＤＷＮ−ＣＮＴＲ行の該当するエリアに書き
込む。この処理は、前述したステップＳＰｃ５と同様で
ある。

【００６９】一方、ステップＳＰｄ４において「ＮＯ」
と判断された場合は、ステップＳＰｄ７に進み、キーが
しきい値Ｋ１を超えているか否かが判定される。この判
定が「ＹＥＳ」の場合は、キーはいぜんとしてＴＯＵＣ
Ｈ−Ａの状態を維持している場合であるから、何もせず
にメインルーチンに戻る。また、ステップＳＰｄ７にお
いて「ＮＯ」と判定された場合は、ステップＳＰｄ８に
進み、獲得していた発音制御テーブルを解放するととも
に、図７に示すＫＥＹ−ＳＴＡＴＥ行の該当するエリア
をＴＯＵＣＨ−ＡからＵＰＰＥＲに書き換えてメインル
ーチンにリターンする。

【００７０】このように、ステップＳＰｄ８に至るとき
は、ＴＯＵＣＨ−ＡからＵＰＰＥＲに戻る場合であり、
言い換えれば、キーが浅く押された直後に離された場合
である。このような押鍵操作では、通常のピアノでは発
音されないので、この実施形態においては、上述のよう
に、発音制御テーブルを解放して当該キーの発音準備を
解除し、他のキーの発音処理を優先させるようにしてい
る。

【００７１】ｄ：ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮルーチン 次に、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮルーチンについて図２０を
参照して説明する。まず、ステップＳＰｅ１において
は、キー位置（レジスタＲ３Ｌ内のキー位置データ）が
しきい値Ｋ２を超えているか否かが判定される。この判
定が「ＮＯ」の場合には、しきい値Ｋ２を一旦超えたキ
ーが戻された場合であるので、発音準備を停止すべく、
ステップＳＰｅ２に移って発音制御テーブルを解放す
る。そして、ステップＳＰｅ３において、キーがしきい
値Ｋ１を超えているか否かが判定され、「ＮＯ」であれ
ば、レスト位置かそれに近い位置まで戻された場合であ
るから、ステップＳＰｅ４に進んでキー・ステートをＵ
ＰＰＥＲとする。すなわち、図７に示すＫＥＹ−ＳＴＡ
ＴＥ行の該当するエリアをＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ（０〜
３）からＵＰＰＥＲに書き換える。

【００７２】また、ステップＳＰｅ３において「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合は、ステップＳＰｅ５に進んで、
ＫＥＹ−ＳＴＡＴＥ行の該当するエリアをＣＯＵＮＴ−
ＤＯＷＮ（０〜３）からＨＯＬＤに書き換える。一方、
ステップＳＰｅ１において「ＹＥＳ」と判定された場合
には、ステップＳＰｅ６に進み、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ
−２，３か否かが判定される。この判定が「ＹＥＳ」の
場合には、以下の処理を行わず、そのままリターンす
る。ステップＳＰｅ６の判定が「ＮＯ」の場合には、ス
テップＳＰｅ７に進み、レジスタＲ３Ｌ内のキー位置デ
ータがしきい値Ｋ３を超えたか否かが判断される。この
判断が「ＮＯ」の場合は、キーはしきい値Ｋ２〜Ｋ３の
間にある場合なので、いぜんとして図１９のステップＳ
Ｐｄ５で設定したキー・ステートＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ
−０のままであると認識されるので、何の処理も行わず
リターンする。

【００７３】一方、ステップＳＰｅ７において「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合は、ステップＳＰｅ８に進んでし
きい値Ｋ４を超えたか否かが判定される。このステップ
ＳＰｅ８において「ＮＯ」と判定された場合は、ステッ
プＳＰｅ１２に進み、キー・ステートがＣＯＵＮＴ−Ｄ
ＯＷＮ−０か否かが判定される。この判定が「ＹＥＳ」
の場合は、キーがしきい値を一つ超えてＣＯＵＮＴ−Ｄ
ＯＷＮ−１に移行したと考えられるので、ステップＳＰ
ｅ１３に移って、キー・ステートをＣＯＵＮＴ−ＤＯＷ
Ｎ−１に変更するとともに、しきい値Ｋ１、Ｋ３を超え
たときの位置および時刻に基づいてベロシティおよびダ
ウンカウント値を求める。そして、新たに求めたベロシ
ティが、発音制御テーブルに記憶されているベロシティ
より大きければ、新たに求めたベロシティおよびダウン
カウント値に書き換える。これは、キーの押下が加速さ
れたと認識されるので、それに対応させるためである。

【００７４】なお、ステップＳＰｅ１３における演算に
おいて、しきい値Ｋ１を超えた場合の位置および時刻
は、発音制御テーブルから得るが、しきい値Ｋ３を超え
たときの位置および時刻は、現在位置および時刻である
から、レジスタＲ３Ｌ、Ｅ５（図１０参照）から読み出
す。また、ステップＳＰｅ１２において「ＮＯ」と判定
された場合は、既に設定されたＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−
１がそのまま維持されていると考えられるので、直ちに
リターンする。

【００７５】一方、ステップＳＰｅ８において「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合は、キー・ステートがＣＯＵＮＴ
−ＤＯＷＮ−０か否かが判定される。この判定が「ＹＥ
Ｓ」のときは、サンプリング期間の間に、２つのしきい
値Ｋ３，Ｋ４を超えた場合であるから、ステップＳＰｅ
１０に進んでキー・ステートをＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−
３に更新し、最大ベロシティおよびこれに対応するカウ
ントダウン値を発音制御テーブルに書き込む。

【００７６】また、ステップＳＰｅ９において「ＮＯ」
と判定された場合には、ステップＳＰｅ１１に進み、キ
ー・ステートをＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−２に更新すると
ともに、しきい値Ｋ２、Ｋ４を超えたときの位置および
時刻に基づいてベロシティおよびダウンカウント値を求
める。そして、新たに求めたベロシティが、発音制御テ
ーブルに記憶されているベロシティより大きければ、新
たに求めたベロシティおよびダウンカウント値に書き換
える。これは、キーの押下が加速されたと認識されるの
で、それに対応させるためである。なお、ステップＳＰ
ｅ１３の場合と同様に、しきい値Ｋ２を超えた場合の位
置および時刻は、発音制御テーブルから得るが、しきい
値Ｋ４を超えたときの位置および時刻は、現在位置およ
び時刻であるから、レジスタＲ３Ｌ、Ｅ５（図１０参
照）から読み出す。ところで、スタッカートのように押
鍵後直ちに離鍵されるような演奏の場合に、ステップＳ
Ｐｅ２に至る可能性があり、発音されないこともある。
しかしこのようなケースは希であると考えられるため、
本実施形態では他のキーの発音処理を優先させている。
しかしながら、このようなケースにおいても発音を有効
とさせた方がよい場合には、ダウンカウント値が書き込
まれている発音制御テーブルについては解放しないよう
に制御してもよい。

【００７７】ｅ：ＳＯＵＮＤルーチン 次に、図２１を参照してＳＯＵＮＤルーチンについて説
明する。このサウンドルーチンが実行されるのは、前述
した各処理において設定されたダウンカウント値が、図
１４に示すタイマ割込みのステップＳＰａ３の処理で減
算され、その値が０となって発音処理が開始されてキー
・ステートがＳＯＵＮＤとなった後である。

【００７８】さて、図２１に示すステップＳＰｆ１にお
いては、キーがしきい値Ｋ２を超えているか否かが判定
される。この判定が「ＮＯ」の場合は、ステップＳＰｆ
２に進み、音源回路２１０に対してキーオフ信号ＫＯＦ
（ＭＩＤＩ ＯＦＦ）を出力する。この結果、音源回路
２１０は、当該キーについての発音を急速ダンプさせて
消音する。そして、ステップＳＰｆ３に進み、キー位置
がしきい値Ｋ１を越えているか否かを判定する。この判
定が「ＮＯ」の場合は、ステップＳＰｆ４に進んで、キ
ー・ステートをＵＰＰＥＲにしてリターンし、また、
「ＹＥＳ」の場合はキー・ステートをＨＯＬＤにしてリ
ターンする。

【００７９】一方、ステップＳＰｆ１の判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、ステップＳＰｆ６に進んで、リリース
・ルーチンの処理を行う。ここで、図２２はリリース・
ルーチンの処理を示すフローチャートである。始めに、
ステップＳＰｇ１において、キー・ステートがＳＯＵＮ
Ｄ ０か否かが判定される。ところで、キー・ステート
ＳＯＵＮＤは、ＳＯＵＮＤ ０とＳＯＵＮＤ １の２つ
のステートがある。前述した図１４のステップＳＰａ３
で設定されるキー・ステートは、実際にはＳＯＵＮＤ
０である。したがって、発音が開始されたときのキー・
ステートはＳＯＵＮＤ ０になっている。このため、リ
リースルーチンに移行した際のステップＳＰｇ１の判定
は、当初は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＰｇ４に進
む。ステップＳＰｇ４においては、キーがしきい値２Ａ
を超えているか否かが判定され、「ＹＥＳ」であれば未
だ深い押鍵位置にあるので、なにもせずにリターンす
る。一方、ステップＳＰｇ４の判定が「ＮＯ」の場合に
は、押鍵位置がしきい値Ｋ２Ａより浅くなっているの
で、ＳＰｇ５に進み、キー・ステートをＳＯＵＮＤ １
に変更するとともに、リリースレートＲＬをダンピング
が大きい値（Ａ×××０１（ＭＩＤＩ信号の一例））に
書き換える。この結果、音源回路２１０においては、当
該キーの発音のリリースエンベロープにおける減衰レー
トが大きくなり、その音は自然減衰より若干早く減衰す
る。

【００８０】一方、ステップＳＰｇ１の判定が「ＮＯ」
の場合（キー・ステートとしてＳＯＵＮＤ １が設定さ
れている場合）には、ステップＳＰｇ２に進み、キー位
置がしきい値Ｋ２Ａを超えているか否かが判定される。
この判定が「ＮＯ」の場合には、押鍵位置が浅くＳＯＵ
ＮＤ １のままであると認識されるので、そのままリタ
ーンする。また、ステップＳＰｇ２の判定が「ＹＥＳ」
の場合は、押鍵位置が深くなっている場合であり、ステ
ップＳＰｇ３に進み、キー・ステートをＳＯＵＮＤ ０
に変更し、リリースレートをダンピングが小さい値（Ａ
×××００（ＭＩＤＩ信号の一例））にする。この結
果、当該キーの発音のリリースエンベロープにおける減
衰レートが小さくなり、その音は自然減衰と同様の速度
で減衰する。

【００８１】したがって、押鍵の深さが変化すると、リ
リースルーチンによってリリースレートが切り替わり、
微妙なリリース制御が行われる。アコースティックピア
ノにおいては、ダンパが弦を押さえることによって消音
が行われるが、演奏の仕方によってはダンパと弦とが触
れたり離れたりし、また、その触れ方も一様ではない。
従って、上述のようにキーの位置によってリリースレー
トを制御すると、実際のピアノのダンパ動作による音の
消え入り方を模倣することができる。

【００８２】ｆ：ＨＯＬＤルーチン 次に、ＨＯＬＤルーチンについて図２４を参照して説明
する。始めに、ステップＳＰｉ１において、キー位置が
しきい値Ｋ２を超えているか否かが判定され、「ＮＯ」
であれば、ステップＳＰｉ２に移ってキー位置がしきい
値Ｋ１を超えているか否を判定する。このステップＳＰ
ｉ２の判定が「ＹＥＳ」の場合は何もせずにリターンす
る。これは、キー・ステートＨＯＬＤは、一旦しきい値
Ｋ２より深く押鍵されたキーが、再びＫ２より浅い位置
（ただし、しきい値Ｋ１よりは深い位置）まで戻された
とき、あるいはしきい値Ｋ２以下でＫ１を超える領域に
所定時間以上止まっていた場合に設定されるステートで
あるから、ＳＰｉ２で「ＹＥＳ」となるときは状態の変
化は生じていないと判断されるからである。また、ステ
ップＳＰｉ２で「ＮＯ」と判定された場合は、キー位置
がレスト位置に近く、極めて浅くなった場合であるか
ら、キー・ステートをＵＰＰＥＲに変更してリターンす
る（ステップＳＰｉ３）。

【００８３】一方、ステップＳＰｉ１において「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合、すなわち、キーが再びしきい値
Ｋ２より深く押下された場合は、ステップＳＰｉ４に進
み、発音制御テーブルを確保して発音の準備に入る。た
だし、空きテーブルがない場合はリターンする。

【００８４】次に、ステップＳＰｉ５に進むと、キー位
置がしきい値Ｋ３を超えたか否かが判定され、「ＹＥ
Ｓ」であれば、サンプリング期間に２つのしきい値Ｋ
２，Ｋ３を超えた場合であるので、キー・ステートをＣ
ＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３にするとともに、最大値のベロ
シティおよびこれに応じたダウンカウント値を設定して
リターンする（ステップＳＰｉ６）。また、ステップＳ
Ｐｉ５の判定が「ＮＯ」の場合は、ステップＳＰｉ７に
進み、キー・ステートをＴＯＵＣＨ−Ｂとするととも
に、タイムオーバー検知用カウンタをクリアする。ま
た、ステップＳＰｉ７においては、レジスタＲ３Ｌ内の
キー位置データおよびレジスタＥ５にある時刻データ
を、図８に示す発音制御テーブルのＯＶＲ−Ｋ２行およ
びＯＶＫ２−ＴＩＭ行の当該キー番号のエリアに書き込
む。これにより、当該キーについて、しきい値Ｋ２を超
えたときの位置と時刻が記憶される。

【００８５】ｇ：ＴＯＵＣＨ−Ｂルーチン 次に、ＴＯＵＣＨ−Ｂルーチンについて図２５を参照し
て説明する。まず、ステップＳＰｊ１においては、ｔｉ
ｍｅ ｏｖｅｒか否か、すなわち、タイムオーバー検知
用カウンタが所定値を超えたか否かが判定される。この
判定が「ＹＥＳ」の場合には、発音テーブルを解放して
他のキーの発音を優先させ、また、キーステートをＴＩ
ＭＥ−ＯＶＥＲに書き換える（ステップＳＰｊ２）。

【００８６】一方、ステップＳＰｊ１の判定が「ＮＯ」
の場合は、ステップＳＰｊ３に進んで、キー位置がしき
い値Ｋ４を超えているか否かが判定される。この判定が
「ＹＥＳ」の場合は、サンプリング期間に２つのしきい
値Ｋ３，Ｋ４を超えた場合だから、キー・ステートをＣ
ＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３にするとともに、最大値のベロ
シティおよびこれに応じたダウンカウント値を設定して
リターンする（ステップＳＰｊ４）。

【００８７】また、ステップＳＰｊ３で「ＮＯ」と判定
された場合は、ステップＳＰｊ５に進み、キー位置がし
きい値Ｋ３を超えているか否かが判定される。この判定
が「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳＰｊ６に進み、キー
・ステートをＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−１に更新するとと
もに、しきい値Ｋ２、Ｋ３を超えたときの位置および時
刻に基づいてベロシティおよびダウンカウント値を求め
る。そして、発音制御テーブルに、新たに求めたベロシ
ティおよびダウンカウント値を書き込む。なお、ステッ
プＳＰｅ１３の場合と同様に、しきい値Ｋ２を超えた場
合の位置および時刻は、発音制御テーブルから得るが、
しきい値Ｋ３を超えたときの位置および時刻は、現在位
置および時刻であるから、レジスタＲ３Ｌ、Ｅ５（図１
０参照）から読み出す。

【００８８】一方、ステップＳＰｊ７において「ＮＯ」
と判定された場合は、ステップＳＰｊ８に進み、発音制
御テーブルを解放して他のキーの発音を優先させ、次い
で、ステップＳＰｊ９においてキー位置がしきい値Ｋ１
を超えているか否かを判定する。この判定は「ＹＥＳ」
の場合はキー・ステートをＨＯＬＤに、「ＮＯ」の場合
はキー・ステートをＵＰＰＥＲにする。

【００８９】ｈ：ＴＩＭＥ−ＯＶＥＲルーチン 次に、ＴＩＭＥ−ＯＶＥＲルーチンについて図２３を参
照して説明する。まず、ステップＳＰｈ１において、キ
ー位置がしきい値Ｋ２を超えたか否かが判定され、「Ｙ
ＥＳ」であればそのままリターンする。すなわち、キー
・ステートがＴＩＭＥ−ＯＶＥＲになった後は、その状
態からキーを押し下げてもキー・ステートは変わらな
い。したがって、仮に、キーをエンド位置まで押下して
も発音はされない。これは、実際のピアノでもしきい値
Ｋ２とＫ３の間でキーがある時間以上停止した場合、そ
の後キーを押し下げても発音がされないので、これに対
応させるためである。

【００９０】一方、しきい値Ｋ２よりもキー位置を浅く
すると、ステップＳＰｈ１の判定が「ＮＯ」となり、ス
テップＳＰｈ２の判定を介して、キー・ステートＨＯＬ
Ｄかキー・ステートＵＰＰＥＲのいずれかが設定される
ので（ステップＳＰｈ３，ＳＰｈ４）、それ以後の押鍵
操作によって再発音が可能になる。以上のように、各ル
ーチンにおいてキー・ステートが適宜設定され、また、
書き換えられる。そして、各キー・ステートに応じた発
音制御が行われる。ここで、参考のために、図２６にキ
ー・ステートの遷移状態を示す。

【００９１】（７）動作例 次に、上述した各処理ルーチンの動作の関連をより明確
にするために、図１５、図１６に示すキー軌道が発生し
た場合を例にとって説明する。始めに、図１５の時刻ｔ
１において押鍵が開始される。初期状態におけるキー・
ステートはＵＰＰＥＲが設定されるので、押鍵開始直後
は図１８に示すＵＰＰＥＲルーチンにより処理が行われ
る。そして、キーがしきい値Ｋ１を超えるまでは、ステ
ップＳＰｃ１からすぐにリターンするので、キー・ステ
ートは変化しない。次に、キーがしきい値Ｋ１を超える
と、ステップＳＰｃ２，３，４の処理が行われ、発音制
御テーブルが獲得されて、発音の準備が開始される。ま
た、キー・ステートはＴＯＵＣＨ−Ａとなる。

【００９２】したがって、以後は図１９に示すＴＯＵＣ
Ｈ−Ａルーチンに処理が移行される。そして、図１５の
時刻ｔ３においてしきい値Ｋ２を通過した後は、図１９
のステップＳＰｄ１，３，４，５の処理が行われ、カウ
ントダウン値の計算などが行われる。また、キー・ステ
ートはＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮとなり、以後の処理は図２
０に示すＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮルーチンに移行する。そ
して、時刻ｔ４においてしきい値Ｋ３を通過した後は、
ステップＳＰｅ７，８，１２，１３の処理が行われ、カ
ウントダウン値の計算等が行われるとともに、キー・ス
テートがＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−１となる。さらに、時
刻ｔ５においてしきい値Ｋ４を通過した後は、図２０の
ステップＳＰｅ８，９，１１の処理が行われ、カウント
ダウン値の計算等が行われるとともに、キー・ステート
がＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−２に設定される。この場合、
ベロシティはキーが新たなしきい値を通過するたびに再
計算されるが、再計算によるベロシティが大きい場合の
み更新されるから、最終的には一番大きいベロシティが
選択されることになる。そして、そのベロシティに対応
するダウンカウント値がダウンカウント値出力テーブル
ＴＢ３−１〜ＴＢ３−４のいずれかから求められる。こ
のようにして求められたカウントダウン値は、タイマ割
込みのステップＳＰａ３（図１４参照）において減算さ
れ、その減算値が０となった時点（時刻ｔ６）において
発音が開始されてキー・ステートがＳＯＵＮＤモードに
なる。

【００９３】次に、時刻ｔ７から離鍵が開始され、キー
位置がしきい値Ｋ２より浅くなると（時刻ｔ１０）、キ
ーオフ信号ＫＯＦが出力されて発音が停止され、キー・
ステートはＨＯＬＤになる（図２１のステップＳＰｆ
１，２，３，５）。そして、再びキーが押下され始め、
時刻ｔ１１においてしきい値Ｋ２を超えた後は、図２４
に示すステップＳＰｉ１，４，５，７の処理によって発
音制御テーブルが獲得され、かつ、キー・ステートがＴ
ＯＵＣＨ−Ｂになる。次に、キー位置が更に深くなる
と、前述の場合と同様にキー・ステートがＣＯＵＮＴ−
ＤＯＷＮとなり、カウントダウン値が０になった時点
（時刻ｔ１４）において発音が行われる。そして、離鍵
が行われ、時刻ｔ１７以後にＨＯＬＤ、時刻ｔ１８以後
にＴＯＵＣＨ−Ｂのキー・ステートが設定される。次
に、ＴＯＵＣＨ−Ｂの状態が所定時間以上経過すると、
図２５に示すステップＳＰｊ１，２の処理によってキー
・ステートがＴＩＭＥ−ＯＶＥＲとなる。この後、図１
５に示すように、キー位置が深くなってもキーステート
はＴＩＭＥ−ＯＶＥＲのまま変化せず、カウントダウン
値が設定されることはないため、発音は行われない。そ
して、図１５の時刻ｔ２１、ｔ２２において、キー位置
が各々しきい値Ｋ２およびＫ１より浅くなると、キー・
ステートは各々ＨＯＬＤ、ＵＰＰＥＲとなる。

【００９４】ところで、図１５の点Ｐ１０において、キ
ー位置が維持され、そのまま所定時間が経過すると点Ｐ
１１においてｔｉｍｅ ｏｖｅｒとなり、キー・ステー
トはＨＯＬＤとなる（ステップＳＰｄ１，２）。また、
点Ｐ１０からキー位置が浅くなり、例えば、点Ｐ１２の
位置に達すると、キー・ステートはＵＰＰＥＲになる
（ステップＳＰｄ７，８）。

【００９５】一方、ＴＯＵＣＨ−Ｂにある点Ｐ２０から
離鍵が行われ、例えば、点２１の位置に達すると、キー
・ステートはＨＯＬＤになる（ステップＳＰｊ９，１
０）。次に、図１６に示す点Ｐ１，Ｐ２の場合は、サン
プリング期間に２つのしきい値を通過した場合であるか
ら、図１８に示すＵＰＰＥＲルーチンのステップＳＰｃ
１，２，３，５が行われ、ＣＯＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−３
となり、最高ベロシティの発音が行われる。また、点Ｐ
３，Ｐ４の場合も同様である（ステップＳＰｉ１，４，
５，６）。

【００９６】ところで、図６に示すように、発音が開始
されてキー・ステートがＳＯＵＮＤとなった後の離鍵操
作において、しきい値Ｋ２Ａを上下するようにキー位置
が変化すると、図２２のリリースルーチンにより、リリ
ースレートが切り替わり、音の消え入り方を微妙に制御
することができる。

【００９７】Ｃ：実施形態効果 （１）しきい値の設定をソフトウエア処理によって自由
に行うことができる。

【００９８】（２）しきい値Ｋ１までに至らない浅いキ
ー位置、しきい値の間のキー位置、あるいはしきい値Ｋ
４を超えた深いキー位置についても、正確な位置情報が
得られるので、種々の奏法に対応できる楽音制御を行う
ことができる。例えば、しきい値Ｋ１まで達しない浅い
打弦の発音制御や、音の消え入り方を微妙に制御するこ
とが可能である。

【００９９】（３）しきい値をソフトウエア処理によっ
て自由に設定できるので、フォトセンサの取付精度が要
求されない。

【０１００】（４）上記実施形態においては、例えば、
ＴＯＵＣＨ−Ａ、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−０、ＴＯＵＣ
Ｈ−Ｂ、ＨＯＬＤなどのキー・ステートを決定する際
に、前のキー・ステートとキーの位置（どのしきい値の
間にいるか）によって決定しているので、適切な状態把
握を行うことができる。さらに、ＴＩＭＥ−ＯＶＥＲや
ＨＯＬＤを決定する際においては、前のキー・ステー
ト、キーの位置、および前のキー・ステートの継続時間
も考慮して決定しているので、実際のピアノに即した状
態把握を行うことができる。

【０１０１】しかも、以上のようにして設定したキー・
ステート（状態）に基づいて楽音が制御されるから、ピ
アノ等の自然楽器の発音を正確に模倣することができる
とともに、きめ細かな楽音制御を行うことができる。ま
た、しきい値をキーオフ近傍の領域に複数設定し、離鍵
時にキーがどのしきい値の間にいるかによってリリース
レートを制御するようにしているので、例えば、ピアノ
のダンパー操作を模倣した発音制御を行うことができ
る。

【０１０２】Ｄ：変形例 （１）上述した実施形態は、ピアノ音を電子的に発生す
る例であったが、ピアノ音以外の楽音を合成するように
してもよい。この場合には、エンベロープ制御は、楽音
に応じたエンベロープを予め設定して置けばよく、リリ
ース時のエンベロープ制御は実施形態と同様に行えばよ
い。また、実施形態におけるリリースルーチンのエンベ
ロープ制御は、リリース時の制御に限らず、その他の部
分（例えば、サステイン部）のエンベロープ制御に用い
ることもできる。

【０１０３】（２）上述した実施形態は、消音機構付き
の自動ピアノにおける例であったが、本発明は打弦機構
を持たない、電子楽器にも適用することができる。

【０１０４】（３）フォトセンサの出力信号を自動演奏
時のキー位置フィードバック信号として用いることもで
きる。

【０１０５】（４）また、ＴＯＵＣＨ−Ａではしきい値
Ｋ１〜Ｋ２間、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−０ではしきい値
Ｋ１〜Ｋ３間、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ−１ではしきい値
Ｋ２〜Ｋ４間で速度を算出するようにしたが、どのよう
な間隔を選んでも良く、例えば、ＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮ
−０においてしきい値Ｋ２〜Ｋ３間で速度を算出しても
よい。

【０１０６】（５）リリース時のエンベロープ制御をよ
り繊細に行うために、図２７に示すように、しきい値Ｋ
２とＫ３の間をより細かく区切っても良い。そして、同
図に示すように、上方の区間に行くほどダンピングが大
きくなるようにリリースレートを設定する。このように
すると、例えば、同図に示すような鍵の軌跡の場合は、
点Ｐ５０〜Ｐ５１、Ｐ５２〜Ｐ５３の間は自然消音する
が、鍵が上方に行くに従いダンピング係数が強くなって
次第に早く減衰するようになり、より自然な楽音とする
ことができる。図２８は、この時のエンベロープの様子
を示している。また、しきい値Ｋ２とＫ３の間をより細
かく区切る場合であっても、キーセンサ等を追加するこ
となく、しきい値Ｋ２Ａ〜Ｋ２Ｃをソフトウエア処理で
設定すればよい。したがって、ハードウエアの変更が不
要であり、コストアップにならない。さらに、使用状況
や演奏者の技量に応じて、しきい値Ｋ２とＫ３の間の区
間数を切り換えるようにしてもよい。

【０１０７】（６）また、上述した実施形態において
は、キーが新たなしきい値を通過する毎にベロシティを
再計算し、再計算によるベロシティと既に得られている
ベロシティとを比較することにより、ベロシティおよび
ダウンカウント値を更新するようにしているが、既に得
られているダウンカウント値の現在値と再計算によるベ
ロシティに対応したダウンカウント値とを比較するよう
にすれば、より精度が向上する。ただし、本出願人の実
験によれば、両者の比較結果は、ほぼ完全に一致するの
で、上述した実施形態においては、処理の簡単化のため
に、前者を採用している。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、センサの取付精度が要求されず、しかも、極めて自
然で多様な発音制御を行うことができる（請求項１〜
３）。また、しきい値をキーオフ近傍の領域に複数設定
し、離鍵時に状態決定手段が決定した状態に基づきリリ
ースレートを制御することにより、リリース時の楽音制
御をより自然で繊細なものにすることができる（請求項
３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による一実施形態の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】 同実施形態のキーの構成を示す側面図であ
る。

【図３】 同実施形態におけるキーのシャッタ付近の構
成を示す斜視図である。

【図４】 図３に示すフォトダイオード２２５の出力特
性を示す特性図である。

【図５】 同実施形態におけるハンマーアクションを示
す側面図である。

【図６】 同実施形態におけるしきい値を示す図であ
る。

【図７】 同実施形態においてＲＡＭ２０３内に設けら
れているテーブルを示す概念図である。

【図８】 同実施形態における発音制御テーブルを示す
概念図である。

【図９】 同実施形態におけるサンプリング時刻を記憶
するためのテーブルを示す概念図である。

【図１０】 同実施形態におけるレジスタを示す概念図
である。

【図１１】 同実施形態におけるベロシティおよびダウ
ンカウント値を求めるためのテーブルを示す図である。

【図１２】 同実施形態における各処理のタイミング関
係を示す図である。

【図１３】 同実施形態におけるＡ／Ｄ割込み処理を示
すフローチャートである。

【図１４】 同実施形態におけるタイマ割込み処理を示
すフローチャートである。

【図１５】 同実施形態におけるキー軌道の一例と、こ
れに対するキー・ステートの関係を示す図である。

【図１６】 同実施形態におけるキー軌道の一例と、こ
れに対するキー・ステートの関係を示す図である。

【図１７】 同実施形態のメインルーチンを示すフロー
チャートである。

【図１８】 同実施形態のＵＰＰＥＲルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１９】 同実施形態のＴＯＵＣＨ−Ａルーチンを示
すフローチャートである。

【図２０】 同実施形態のＣＯＵＮＴ−ＤＯＷＮルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図２１】 同実施形態のＳＯＵＮＤルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図２２】 同実施形態のリリースルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図２３】 同実施形態のＴＩＭＥ−ＯＶＥＲルーチン
を示すフローチャートである。

【図２４】 同実施形態のＨＯＬＤルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図２５】 同実施形態のＴＯＵＣＨ−Ｂルーチンを示
すフローチャートである。

【図２６】 同実施形態におけるキー・ステートの遷移
状態を示す図である。

【図２７】 しきい値Ｋ２，Ｋ３間をより細かく区切る
際のしきい値の例を示す図である。

【図２８】 図２７に示すしきい値を用いた際の楽音制
御の一例を示す図である。

【図２９】 従来のキーセンサの一例を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

２０１……ＣＰＵ（比較結果認識手段、状態決定手段、
制御手段）、２０２……ＲＯＭ、２０３……ＲＡＭ（状
態決定手段）、２１０……音源回路、２２０……ＬＥＤ
ドライバ（位置検出手段）、２２１……発光側センサヘ
ッド（位置検出手段）、２２２……受光側センサヘッド
（位置検出手段）、２２３……Ａ／Ｄ変換器（位置検出
手段）、２２４……ＬＥＤ（位置検出手段）、２２５…
…フォトダイオード（位置検出手段）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演奏操作子の位置を連続的に検出する位
   置検出手段と、 前記位置検出手段の検出位置と複数のしきい値とを比較
   し、この比較結果を認識する比較結果認識手段と、 前記演奏操作子が所定の状態のいずれにあるかを決定す
   る際に、前の状態と前記比較結果認識手段の認識内容と
   に応じて決定する状態決定手段と、 前記状態決定手段が決定した状態に基づいて楽音の制御
   を行う制御手段とを具備することを特徴とする楽音制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記状態決定手段は、前記演奏操作子が
   所定の状態のいずれにあるかを決定する際に、前の状
   態、前記比較結果認識手段の認識内容、および前の状態
   の継続時間に応じて決定することを特徴とする請求項１
   記載の楽音制御装置。
3. 【請求項３】 前記操作子は鍵盤楽器のキーであり、前
   記しきい値はキーオフ近傍の領域に複数設定され、前記
   制御手段は、離鍵時において前記状態決定手段が決定し
   た状態に基づきリリースレートを制御することを特徴と
   する請求項１または２記載の楽音制御装置。