(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵盤シャーシ上に設けられ、複数の鍵を有する鍵盤と、
前記鍵盤の各鍵が押下されたときに連動するように設けられ、鍵からの押鍵深さに対応する距離に対してその光通過用のスリット孔の大きさが変化する可動スリット部と、
前記鍵盤シャーシ側に固定され、固定スリット孔が設けられた固定スリット部と、
前記可動スリット孔と前記固定スリット孔との間を光が通過するように設けられた１対の発光素子および受光素子と、
前記可動スリット孔と前記固定スリット孔との重なりの変化による前記受光素子の受光量変化に基づいて押鍵深さの位置を検出し、鍵の押下により検出された鍵の位置データから押鍵速度を算出する算出部と、
前記発光素子と前記受光素子のばらつきを補正するための補正データを入力する補正データ入力部と、
前記入力部から入力された前記発光素子と前記受光素子のばらつきを補正するための補正データを記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶している補正データを用いて鍵の押鍵速度を補正する補正部と、
補正後の押鍵速度に基づいて音高・音量・音色の少なくとも１つを制御する制御部とを備え、
前記記憶部に記憶する補正データは、予め、前記鍵盤のｉ番目の鍵を一定の押鍵速度で押鍵したときの当該押鍵速度Ｖと、このときの前記算出部で算出した補正なしの押鍵速度ｖｉとにより求めた係数Ｋｉ＝Ｖ／ｖｉであり、当該係数は各鍵毎に補正データとして記憶されており、
演奏の際に、前記鍵盤の前記ｉ番目の鍵が押鍵されたときに前記算出部において算出される押鍵速度を、前記記憶部に記憶させた該当鍵の補正データの係数Ｋｉを用いて前記補正部において補正することを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、押鍵時の押鍵速度を補正して、補正後のデータから音高・音量・音色が制御できることを特徴とする電子楽器の鍵盤装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
押鍵時の強弱に応じて音高・音量・音色を制御する電子楽器の鍵盤装置は既に知られている。この種の電子楽器の鍵盤装置としては、各鍵毎に鍵押下に伴って順次オンする第１およぴ第２のスイッチを設け、第１スイッチのオンから第２スイッチがオンするまでの時間を計測して押鍵速度を算出し、このデータで音高・音量・音色を制御する方法がとられてきた。この方法では鍵が多数ある場合、例えば８８鍵の鍵盤などでは、スイッチを構成する素子数が増加するという問題を有していた。そこで本出願人は上述した問題点を解決するために先に、各鍵毎に１対の発光素子および受光素子を備え、このスイッチから位置データを検出して位置データから押鍵速度を演算する鍵盤装置（特願平８−１８１７３６号の特許出願）を提案した。
【０００３】
図２は、各鍵毎に１対の発光素子および受光素子を備え位置データを検出してから音高・音量・音色を制御するまでの電子回路のブロック図である。検出部は、各鍵毎に可動スリット部と固定スリット部と１対の発光素子と受光素子備え、鍵の位置に応じて、光量が変化する構造にすることにより、押鍵されたときの鍵の位置を検出する。算出部はは検出部が検出した鍵の位置データから押鍵速度を算出する。制御部は算出部が算出した押鍵速度データを用いて、音高・音量・音色を制御する。
【０００４】
図３、４は１つのスイッチを備え、鍵の位置に応じて、光量が変化する構造にした鍵盤装置の検出部である。１は電子楽器の鍵盤の鍵であり、１ａは鍵１に一体的に固定され、鍵１が押下されたときに連動するように設けられた可動スリット部であり、可動スリット部１ａには、図４の（ｂ）に示すように、上方ほど広幅となる逆３角形状の可動スリット孔１ｂが形成されている。また、２は鍵盤シャーシ４に設けられた固定スリット部で、図４の（ａ）に示すように、所定の高さの箇所に矩形の固定スリット孔２ａが形成されている。３ａは発光素子、３ｂは受光素子であり、対を成している。
【０００５】
次にこの鍵盤装置の動作について説明する。鍵１の押下動作に伴って可動スリット部１ａは下方向に連動する。発光素子３ａと受光素子３ｂとの間に可動スリット部１ａの可動スリット孔１ｂと固定スリット部２の固定スリット孔２ａとが重なった状態で位置した場合には、発光素子３ａから発せられた光は、固定スリット孔２ａを通過した後に可動スリット孔１ｂを経て受光素子３ｂに到達する。ところで、受光素子３ｂに到達する光量は固定スリット孔２ａと可動スリット孔１ｂとの互いに重なる箇所の面積に比例する。図２からわかる通り、可動スリット孔１ｂは逆３角形の形状をしているので、鍵押下動作により、固定スリット孔２ａとの重なりでできる光通過部分の面積が変化する。
【０００６】
図５は押鍵深さと受光素子が受ける光量の関係を示すグラフである。図５の横軸は鍵深さであり、鍵深さが変化すると光量が同じように変化することがわかる。光量は受光素子により電流に置き換わるので位置データは電気信号に変換される。このように位置データを検出し操作可能な電気信号に変換することができる。このデータを用いて算出部で押鍵速度を算出して、算出した押鍵速度を、制御部で音高・音質・音色等の制御に用いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した本出願人提案の特許出願である特願平８−１８１７３６号の特許出願では、各鍵の発光素子３ａ、受光素子３ｂのばらつきにより同じ押鍵位置であっても各鍵ごとの発光素子の光量が違ってしまい、受光素子が同じ光量を受光しても発生する電流量が違ってしまう。このため同じ速さの押鍵でも鍵ごととに算出した押鍵速度が違ってきて、最終的に制御する音高・音量・音色が違ってしまい、電子楽器の演奏者が意図どうりの演奏をすることが困難である、という問題を有していた。発光素子、受光素子ともに、一般に使われているものは、同じ光量でも発生する電流量はかなりばらついてしまうのが普通である。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するもので、各鍵の発光素子、受光素子のばらつきがある場合でも、各鍵が同じ押鍵速度の場合は、同じ音高・音量・音色にすることにより、電子楽器の演奏者が、簡単に意図どうりの演奏をする事ができるようにした電子楽器の鍵盤装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の電子楽器の鍵盤装置は、鍵盤シャーシ上に設けられ、複数の鍵を有する鍵盤と、前記鍵盤の各鍵が押下されたときに連動するように設けられ、鍵からの押鍵深さに対応する距離に対してその光通過用のスリット孔の大きさが変化する可動スリット部と、前記鍵盤シャーシ側に固定され、固定スリット孔が設けられた固定スリット部と、前記可動スリット孔と前記固定スリット孔との間を光が通過するように設けられた１対の発光素子および受光素子と、前記可動スリット孔と前記固定スリット孔との重なりの変化による前記受光素子の受光量変化に基づいて押鍵深さの位置を検出し、鍵の押下により検出された鍵の位置データから押鍵速度を算出する算出部と、前記発光素子と前記受光素子のばらつきを補正するための補正データを入力する補正データ入力部と、前記入力部から入力された前記発光素子と前記受光素子のばらつきを補正するための補正データを記憶する記憶部と、前記記憶部で記憶している補正データを用いて鍵の押鍵速度を補正する補正部と、補正後の押鍵速度に基づいて音高・音量・音色の少なくとも１つを制御する制御部とを備え、前記記憶部に記憶する補正データは、予め、前記鍵盤のｉ番目の鍵を一定の押鍵速度で押鍵したときの当該押鍵速度Ｖと、このときの前記算出部で算出した補正なしの押鍵速度ｖｉとにより求めた係数Ｋｉ＝Ｖ／ｖｉであり、当該係数は各鍵毎に補正データとして記憶されており、演奏の際に、前記鍵盤の前記ｉ番目の鍵が押鍵されたときに前記算出部において算出される押鍵速度を、前記記憶部に記憶させた該当鍵の補正データの係数Ｋｉを用いて前記補正部において補正することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明は上記の構成により、各鍵の発光素子と受光素子のばらつきがあっても、このばらつきに基づく補正データを予め求めて記憶しておき、この補正データにより、実演奏時に押鍵された鍵の押鍵速度を当該対応する鍵の前記記憶された補正データにより補正することによって、同じ押鍵速度であれば各鍵を同じように制御でき、電子楽器の演奏者の意図通りに音高・音量・音色を制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、鍵盤シャーシ上に設けられ、複数の鍵を有する鍵盤と、前記鍵盤の各鍵が押下されたときに連動するように設けられ、鍵からの押鍵深さに対応する距離に対してその光通過用のスリット孔の大きさが変化する可動スリット部と、前記鍵盤シャーシ側に固定され、固定スリット孔が設けられた固定スリット部と、前記可動スリット孔と前記固定スリット孔との間を光が通過するように設けられた１対の発光素子および受光素子と、前記可動スリット孔と前記固定スリット孔との重なりの変化による前記受光素子の受光量変化に基づいて押鍵深さの位置を検出し、鍵の押下により検出された鍵の位置データから押鍵速度を算出する算出部と、前記発光素子と前記受光素子のばらつきを補正するための補正データを入力する補正データ入力部と、前記入力部から入力された前記発光素子と前記受光素子のばらつきを補正するための補正データを記憶する記憶部と、前記記憶部で記憶している補正データを用いて鍵の押鍵速度を補正する補正部と、補正後の押鍵速度に基づいて音高・音量・音色の少なくとも１つを制御する制御部とを備え、前記記憶部に記憶する補正データは、予め、前記鍵盤のｉ番目の鍵を一定の押鍵速度で押鍵したときの当該押鍵速度Ｖと、このときの前記算出部で算出した補正なしの押鍵速度ｖｉとにより求めた係数Ｋｉ＝Ｖ／ｖｉであり、当該係数は各鍵毎に補正データとして記憶されており、演奏の際に、前記鍵盤の前記ｉ番目の鍵が押鍵されたときに前記算出部において算出される押鍵速度を、前記記憶部に記憶させた該当鍵の補正データの係数Ｋｉを用いて前記補正部において補正するものであり、各鍵の発光素子と受光素子のばらつきがあっても、このばらつきに基づく補正データを予め求めて記憶しておき、この補正データにより、実演奏時に押鍵された鍵の押鍵速度を当該対応する鍵の前記記憶された補正データにより補正することによって、同じ押鍵速度であれば各鍵を同じように制御でき、電子楽器の演奏者の意図通りに、音高・音量・音色を制御することができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は本発明の鍵盤装置の鍵を押下してから発音するまでの電子回路のブロック図である。検出部と算出部と補正部と制御部と音源部と補正データ入力部と補正データ記憶部で構成されている。検出部は、鍵盤の各鍵が押下されたとき連動するように設けられた押鍵により光通過用のスリット孔の大きさが変化する可動スリットと、鍵盤シャーシ上に設けられた固定スリット孔と、前記可動スリットのスリット孔と固定スリット孔との間を光が横切るように設けられた１対の発光素子および受光素子を備えており、受光素子に至る光量の変化に基づいて押鍵深さの位置データを検出する。これは上述した本出願人提案の特許出願である特願平８−１８１７３６号の鍵盤装置の検出部と同じ検出部である。算出部は、検出部で検出した押鍵深さの位置データから押鍵速度を算出する。補正部は押鍵速度データを各鍵ごとに補正する。制御部は、補正後の押鍵データを用いて音高・音量・音色などを制御する。補正データ入力部は発光素子および受光素子のばらつきを補正するためのデータを入力する。記憶部は入力した補正データを記憶して、補正部はこのデータを用いてデータを補正する。上記の構成で、各鍵が押下されたとき、検出部で位置データを検出して演算部で押鍵速度を算出して、補正部で、前もって記憶部に入力させていた、補正データを用いて補正を行い、補正後のデータを用いて制御部が音高・音量・音色などを制御する。
【００１３】
実際に記憶部に前もってどのようにしてどのようなデータを入れるか、またどのような補正を行うかは、たとえば次のようなやり方がある。
本鍵盤装置を製作する工場で、一定の押鍵速度Ｖ［ｍ／ｓ］で、１つめの鍵を押鍵して、本鍵盤装置で算出した補正なしの押鍵速度をｖ１とすると、Ｋ１＝Ｖ／ｖ１なる係数を補正データ入力部から入力する。入力した補正データは記憶部に記憶する。また２つめの鍵を押鍵して同様のことを行い、Ｋ２＝Ｖ／ｖ２の補正データを記憶する。同様にして本鍵盤装置のすべての鍵のデータを記憶部に記憶してｉ番目の鍵の補正データをＫｉとする。補正部はこの記憶させたデータを用いて、ｉ番目の鍵が押鍵された場合は、算出部のデータに、Ｋｉを乗算するという補正を行う。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各鍵の発光素子と受光素子のばらつきがあっても、このばらつきに基づく補正データを予め求めて記憶しておき、この補正データにより、実演奏時に押鍵された鍵の押鍵速度を当該対応する鍵の前記記憶された補正データにより補正することによって、同じ押鍵速度であれば各鍵を同じように制御でき、電子楽器の演奏者の意図通りに音高・音量・音色を制御することができ、従来に比べて、簡単に電子楽器の演奏者が意図通りの演奏をする事ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子楽器の鍵盤装置の電子回路のブロック図
【図２】従来の電子楽器の鍵盤装置の電子回路のブロック図
【図３】従来の電子楽器の鍵盤装置の１鍵分の断面図
【図４】（ａ）および（ｂ）は同従来の鍵盤装置の固定スリット部と可動スリットの形状をそれぞれ示す図
【図５】同従来の鍵盤装置のキーの深さにたいする光の量の特性を示す図
【符号の説明】
１  鍵
１ａ  可動スリット部
１ｂ  可動スリット孔
２  固定スリット部
２ａ  固定スリット孔
３ａ  発光素子
３ｂ  受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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