(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵と、押鍵操作によってアフタタッチ出力を発生するアフタタッチセンサとを備えた鍵盤入力手段を有する電子楽器のタッチレスポンス装置において、
前記複数の鍵の押鍵数に基づいて、押鍵数が大になるにつれて前記アフタタッチセンサにおけるアフタタッチ力に対する不感帯幅を大に設定する不感帯幅設定手段と、
前記押鍵数と前記設定した不感帯幅とに基づいて、前記押鍵数が大になるにつれて前記アフタタッチセンサのセンシング感度を小にするよう前記センシング感度の特性を設定するセンシング感度設定手段と、
を備えたことを特徴とする電子楽器のタッチレスポンス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の鍵と、押鍵操作によってアフタタッチ出力を発生するアフタタッチセンサとを備えた鍵盤入力手段を有する電子楽器のタッチレスポンス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子鍵盤楽器において、押鍵時の押鍵圧力に応じたアフタタッチ信号をアフタタッチセンサで検出し、このアフタタッチ信号により音量等の各種の楽音要素を制御することが行われている。このアフタタッチセンサとしては、例えば複数鍵の鍵下に鍵の並び方向に布設した帯状センサが用いられ、押鍵操作に応じて鍵で帯状センサを押圧する力を検出するものである。なお、帯状センサとしては、２枚の電極間に導電性ゴムを挟んだもの（以後、「ゴム状センサ」という。）や、２枚の導電性シートを重ねたもの（以後、「フィルム状センサ」という。）などがあり、前者は鍵で押圧される導電性ゴムの体積変化（抵抗値変化）を検出するものであり、後者は鍵で押圧される導電性シートの接触面積変化（抵抗値変化）を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記アフタタッチセンサ（帯状センサ）は全鍵共通のセンサであり、例えば、同じ指圧で押鍵しても、一つの鍵を押鍵している場合と複数鍵を同時に押鍵している場合とでは、センサに与えるアフタタッチ力（指圧の総和）が異なり、異なるアフタタッチ信号となる。このため、アフタタッチを効かせたくないのにアフタタッチが効いてしまったり、必要以上にアフタタッチが効いてしまう場合があり、演奏形態や奏法の違いあるいは演奏曲の変化に応じてアフタタッチ操作性に問題がある。
【０００４】
本発明は、複数の鍵と、押鍵操作によってアフタタッチ出力を発生するアフタタッチセンサとを備えた鍵盤入力手段を有する電子楽器のタッチレスポンス装置において、アフタタッチ操作性を良くすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の電子楽器のタッチレスポンス装置は、複数の鍵と、押鍵操作によってアフタタッチ出力を発生するアフタタッチセンサとを備えた鍵盤入力手段を有する電子楽器のタッチレスポンス装置において、前記複数の鍵の押鍵数に基づいて、押鍵数が大になるにつれて前記アフタタッチセンサにおけるアフタタッチ力に対する不感帯幅を大に設定する不感帯幅設定手段と、前記押鍵数と前記設定した不感帯幅とに基づいて、前記押鍵数が大になるにつれて前記アフタタッチセンサのセンシング感度を小にするよう前記センシング感度の特性を設定するセンシング感度設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１の電子楽器のタッチレスポンス装置において、「アフタタッチ力」はアフタタッチセンサに加えられる総重量（センサ入力）であり、アフタタッチセンサの出力信号（例えば電圧）がこのアフタタッチ力に応じたものとなる。そして、この出力信号をアフタタッチ信号（アフタタッチデータ）に変換する手段（例えば演算式）において、出力信号について、ゼロの値から所定幅の不感帯幅が設定されており、この不感帯幅が押鍵数が大になるにつれて大になる。また、「センシング感度」はアフタタッチセンサの出力信号をアフタタッチ信号に変換する手段におけるゲインであり、このセンシング感度が押鍵数が大になるにつれて小になる。したがって、複数鍵を同時に押鍵している場合でも、一つの鍵を押鍵している場合と同様に、不必要なアフタタッチが効いてしまうことを抑さえることができ、かつ、この複数の押鍵操作で一つの鍵を押鍵している場合と同様なアフタタッチ信号を得ることができ、アフタタッチ操作性が良くなる。
【００１１】
なお、請求項１において、アフタタッチセンサとしては、鍵の複数に亘って張設され、前記鍵の夫々について張設偏倚される張設手段の偏倚を検出するセンサ手段（例えばピエゾ素子）によって前記タッチ信号を生成するように構成されたものでもよい。このような構成を採用すると、張設手段は、鍵の複数に亘って張設されていて鍵の夫々について張設偏倚され、この偏倚がセンサ手段で検出されてタッチ信号が生成される。また、前記張設手段を、前記鍵の操作により、該鍵に対応する部位が張設方向と直角な方向に偏倚されるひも状部材とすることもできる。このよな構成にすると、次のような作用効果も得られる。ひも状部材は、鍵の操作により該鍵に対応する部位が張設方向（複数鍵の並び方向）と直角な方向に偏倚するので、該ひも状部位の端部は（張力により）張設方向に移動する。この端部の移動量は、上記鍵に対応する部位の偏倚量に比べて微少量となるので、請求項１の構成に係るセンサ手段としてピエゾセンサを用いるのに適している。すなわち、鍵に対応する部位の偏倚量を端部の微少な移動量で検出できるので、広いダイナミックレンジが得られ、検出精度も高くなる。なお、前記センサ手段は感圧センサで構成することもできる。さらに、ひも状部材の端部の移動量が微少なので省スペースとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。先ず、実施形態における「鍵盤入力手段」としての鍵盤装置について説明する。なお、以下の図においては、鍵盤装置の演奏者側を前方、その反対側を後方と称する。
【００１３】
図９、図１０、図１１は、各々本発明の一実施形態に係る電子ピアノ用鍵盤装置の平面図、右側面図、左側面図である。この鍵盤装置は、鍵全体が、鍵盤フレーム１００に支持され、鍵盤フレーム１００は、棚板１０１に支持されている。鍵４０は、白鍵及び黒鍵からなっており、各鍵は、鍵盤フレーム１００の中央よりやや後方で間口方向に延びる支持部４１により、該支持部との接触点付近の回動中心Ｒ４０の回りに上下方向に回動可能に支持されている。鍵４０の下側では、質量体５０が鍵盤フレーム１００により支持されている。この質量体５０は、全体として前後方向にほぼ水平に延びており、鍵盤フレーム１００の前寄りの位置に立設された支持片１０２及びこれを受け入れる凹部５１により、該支持片１０２の先端部を回動中心Ｒ５０として回動する。
【００１４】
これら支持片１０２の先端部及び凹部５１の係合状態を保持するために、Ｓ字状ばね４２の一端部が質量体５０における凹部５１の背面側に設けられた両面に形成した凹部からなるばね係止部５２を押圧している。このばね係止部５２は、質量体５０の厚さ方向に一定幅を有したリブで形成され、ばね係止部５２内における該リブの幅方向中央部に薄板部が鉛直に延びている。該ばね係止部５２に係合するＳ字状ばね４２の端部は中央にスリットを有した二股になっており、そのスリットに前記薄板部を挿入させて係合している。
【００１５】
Ｓ字状ばね４２の中間部は鍵盤フレーム１００上部の前後方向ほぼ中央のばね通し孔１０３の縁部を押圧して接しており、Ｓ字状ばね４２の他端部は、鍵後方下部のばね受け部４３を押圧するように構成されている。これにより、Ｓ字状ばね４２は、凹部５２の位置で、質量体５０を支持片１０２の先端部に押しつけるとともに質量体５０における回動中心Ｒ５０より後方部分を押し下げるように作用している。
【００１６】
質量体５０は、前端部が鍵４０の垂下片４４の下端部に接しており、鍵４０の押鍵により該鍵と連動して回動する。質量体５０の前端下方付近には、スイッチ基板６０が鍵盤フレーム１００により支持され、該スイッチ基板６０上にはドーム型のゴムで形成された鍵スイッチ６１が固定されている。質量体５０の前部下面には、この鍵スイッチ６１に対応する位置で下方に延びる一対の脚部を備えたスイッチ駆動部５３が設けられている。これらスイッチ駆動部５３、スイッチ基板６０及び鍵スイッチ６１は、鍵スイッチ６１内の２つの接点距離の相違による押鍵時の導通開始時間差を利用して押鍵速度を感知する押鍵スイッチを構成している。
【００１７】
質量体５０は、鍵盤フレーム１００の後部まで延び、休止位置（非押鍵状態）において、鍵盤フレーム１００上に固定されたフェルト製ストッパ部材１０４により、後端部付近を支持されている。鍵４０が押鍵されたとき、質量体５０は、図１０，１１に実線で示す休止位置から一点鎖線で示す押鍵位置に移動する。鍵盤フレーム１００における鍵４０の直ぐ後方には、ストッパ部材１０５が保持されており、押鍵位置に至った質量体５０をストップさせる役割を果たす。このストッパ部材１０５は、緩衝用フェルト１０５ａを保護シート１０５ｂで覆い、質量体５０の後端部の当接部５４が、保護シート１０５ｂを介して緩衝用フェルト１０５ａを押圧するようにされている。緩衝用フェルト１０５ａは、質量体５０後端部の衝突に対する緩衝作用と、奏者の手指に対する確実な停止感とを与えるように、通常は堅さの異なるフェルトを重ねて構成される。質量体５０は、前部から回動中心Ｒ５０付近までをプラスチック製とされ、その後部から金属棒が延びるように形成されており、後方へ長く延びた金属棒の質量により、押鍵時の慣性抵抗を生じさせる。
【００１８】
鍵盤フレーム１００の後部には、センサ装置７０が装着されている。このセンサ装置７０は、全体的には、２本の張設部材を鍵盤の両側で支持した構造となっている。２本の張設部材中、一方の張設部材７１は、センシング用のものであり、ストッパ部材１０５の緩衝用フェルト１０５ａと保護シート１０５ｂとの間に保持されて鍵盤装置の間口方向に延びている。他方の張設部材７２は、外乱要因によるセンシング用張設部材７１の感度低下を防止するために設けられた補償用のためのものである。この補償用張設部材７２は、質量体５０に接しないように、ストッパ部材１０５から僅かに離れた位置で、センシング用張設部材７１と平行に延びている。
【００１９】
鍵盤列の左端外側には、鍵盤フレーム１００に支持された張設部７０Ａが設けられている。張設部７０Ａは、鍵盤フレーム１００に固定された保持部材７３と、該保持部材７３に取り付けられた張設用板ばね７４とを備えている。この板ばね７４は、保持部材７３から後方へ延びた後、折り返されてＶ字状をなし、その自由端に小溝が形成され、センシング用張設部材７１及び補償用張設部材７２の各一端部を引っ張るように支持している。
【００２０】
鍵盤列の右端外側には、鍵盤フレーム１００に支持された検出部８０が設けられている。検出部８０は、検出用回路基板８１から検出用板ばね８２が延びた構造を有している。検出用板ばね８２は、板ばねの形態をなし基端部を検出用回路基板８１にネジ８８，８８で固定され、先端部は小溝が形成されてセンシング用張設部材７１の端部を引っ張るように支持している。検出用板ばね８２の基端部寄りには歪みセンサ８３が貼着されている。この例では、歪みセンサ８３は、ピエゾ素子を用いて構成されている。検出用回路基板８１には、歪みセンサ８３からの出力信号を検出する回路（図示を省略）及びその微調整のための調整素子８４が設けられている。該回路はさらに、後述の回路（電子鍵盤楽器のマイクロコンピュータ）に接続されている。また、鍵盤列右側における補償用張設部材７２の端部は、鍵盤フレーム１００に固定的に支持されている。
【００２１】
センサ装置７０においては、さらに以下のような設定がなされている。張設用板ばね７４は、検出用板ばね８２よりばね力を強くされている。また、補償用張設部材７２は、センシング用張設部材７１より引張り剛性を高くされている。すなわち、補償用張設部材７２は、右端を鍵盤フレーム１００に固定的に支持され、左端を張設用板ばね７４により引っ張られて、所定の延び状態となる。これに対し、センシング用張設部材７１は、図９において左端の位置が補償用張設部材７２と共に張設用板ばね７４を共同保持部として保持される。さらにその右端は検出用板ばね８２を撓ませるように該検出用板ばね８２の自由端に保持される。したがって、補償用張設部材７２を引っ張った状態で左端の位置を安定にするために、張設用板ばね７４のばね力を強くし、検出用板ばね８２が大きく撓まないように、補償用張設部材７２の引っ張り剛性が高くされる。
【００２２】
次に、この鍵盤装置の作動について説明する。図１０，１１は、押鍵前の休止状態を示している。この状態から押鍵をすると、鍵４０が回動中心Ｒ４０を中心として下方へ回動し、垂下片４４が質量体５０を押し下げる。これにより、質量体５０は、回動中心Ｒ５０を中心に回動し、スイッチ駆動部５３は、鍵スイッチ６１に向かって下降して行く。そして、質量体５０のスイッチ駆動部５３は、鍵スイッチ６１と接し、押鍵スイッチをオンにし、発音機構を動作させて発音がなされる。この間、質量体５０は、回動中心Ｒ５０より後方部分を上昇させる。そして、スイッチ駆動部５３が鍵スイッチ６１に接した直後に質量体５０の後端部の当接部５４がストッパ部材１０５に当接し、これにより質量体５０及び鍵４０の回動が停止される。
【００２３】
センサ装置７０は、次のように作用する。押鍵状態で鍵の押圧力を増減させると、質量体５０の後端部の当接部５４はストッパ部材１０５、特にその緩衝用フェルト１０５ａの撓み量を変化させる。センシング用張設部材７１は、ストッパ部材１０５の緩衝用フェルト１０５ａと保護シート１０５ｂとの間に保持されている。したがって、緩衝用フェルト１０５ａの撓み量が変化すると、その撓みに伴うセンシング用張設部材７１の蛇行量も変化する。蛇行量が増加すると、センシング用張設部材７１の端部間の距離は縮まり、これに伴って、検出用板ばね８２の撓みが増す。したがって、歪みセンサ８３の出力が増加する。この出力変化をピックアップすることにより、押鍵後の鍵への押圧力の変化を検出することができ、これに応じて音量、音質等を変化させれば、アフタタッチコントロールを行なうことができる。ストッパ部材１０５の緩衝用フェルト１０５ａ及び保護シート１０５ｂの撓み性を適度に選択することにより、複数の鍵が押された状態であっても、各押鍵によるストッパ部材１０５の撓みをセンシング用張設部材７１の蛇行に反映させて、正確なアフタタッチコントロールを行なうことができる。
【００２４】
ところが、センサ装置に用いられている張設部材は、鍵盤列の両端に跨る長いものとなっている。したがって、鍵盤装置への取付け後の温度や湿度等の外乱要因による長さの変化も大きくなる。センシング用の張設部材の端部を鍵盤フレームに固定してしまうと、外乱要因によって、張設部材それ自身の線膨張率と鍵盤フレームそのものの膨張率とが歪みセンサの歪み量を乱してしまう。したがって、精度のよいアフタタッチコントロールのためには、これらの外乱要因への対処が必要である。
【００２５】
この実施形態のセンサ装置７０は、２本の張設部材を用い、補償用張設部材７２に並行してセンシング用張設部材７１を設けている。そして、補償用張設部材７２に張設用板ばね７４のばね力を作用させて張設し、センシング用張設部材７１は、張設用板ばね７４上で補償用張設部材７２と同一の位置に一端を支持された状態で、センシング用張設部材７１自体は検出用板ばね８２のばね力を受ける。したがって、外乱要因が作用しても、その影響は、補償用張設部材７２が吸収し、センシング用張設部材７１への波及が防止される。すなわち、鍵盤装置への取付け後に温度上昇による膨張熱が生じても、張設部材が伸びた分だけ、張設用板ばね７４による支持点が移動する。熱膨張量は、補償用張設部材７２とセンシング用張設部材７１とで同じであるので、補償用張設部材７２の伸びにより移動した張設用板ばね７４の位置で一端を支持されるセンシング用張設部材７１は、他端に熱膨張の影響を与えない。これの補償作用は、湿度による伸び率を揃えた補償用張設部材７２とセンシング用張設部材７１との間で、湿度の影響に対して同様に行なわれる。取付け時の外力によって、張設部材の張設長さが変化することがある。これに対しては、補償用張設部材７２の引張り剛性を高くしておくことにより、その影響を減少させることができる。
【００２６】
また、センシング用張設部材７１は、鍵の操作により該鍵に対応する部位が張設方向（複数鍵の並び方向）と直角な方向に偏倚するので、該センシング用張設部材７１の端部は（張力により）張設方向に移動する。この端部の移動量すなわち検出用板ばね８２の撓み量は、上記鍵に対応する部位の偏倚量に比べて微少量となるので、歪みセンサ８３としてピエゾ素子を用いるのに適している。すなわち、センシング用張設部材７１の鍵に対応する部位の偏倚量を検出用板ばね８２の微少な撓み量で検出できるので、広いダイナミックレンジが得られ、検出精度も高くなる。さらに、検出用板ばね８２の撓み量が微少なので省スペースとなる。
【００２７】
次に、本発明を適用した電子鍵盤楽器の実施形態について説明する。
図３は実施形態の電子鍵盤楽器のブロック図である。ＣＰＵ１、ＲＡＭ２及びＲＯＭ３はマイクロコンピュータを構成しており、ＣＰＵ１はＲＯＭ３に格納されている制御プログラムに基づいてＲＡＭ２のワーキングエリア等を使用して楽器全体の制御を行う。鍵盤装置４は前記図９〜１１の鍵盤装置であり、鍵４０、鍵スイッチ６１、前記歪みセンサ８３及び検出用回路基板８１で構成されたアフタタッチセンサ５を備えている。
【００２８】
ＣＰＵ１はアフタタッチセンサ５の出力データから後述のようにアフタタッチデータを演算し、このアフタタッチデータがセレクタ６に出力され、セレクタ６はアフタタッチデータに応じて、音色、音量、ビブラート深さ等の各種効果制御用の効果制御信号を音源７に出力するが、この効果制御信号は、各種操作子８の例えばデジタルボリュームの操作により選択される。そして、音源７は効果回路を含んでおり、この効果制御信号に応じて各種効果を付与した楽音信号を発生する。この楽音信号はＤ／Ａ変換回路９でアナログ信号に変換されアンプ１０で増幅され、スピーカ１１で楽音が発生される。
【００２９】
なお、鍵スイッチ６１は２つの接点（以後、第１スイッチ及び第２スイッチという。）を備えた接点時間差タイプの２メイク式のスイッチであり、押鍵ストロークにおいて、先ず第１スイッチが閉成（オン）し、次に第２スイッチが閉成する。このときの接点時間差（後述のタイマカウンタＴＣ（ｎ）の値）をイニシャルタッチデータとしてキーコード及びキーオン信号とともに音源７に出力する。また、離鍵ストロークでは第２スイッチが開成（オフ）し、次に第１スイッチが開成する。これらの第１スイッチ及び第２スイッチの閉成／開成のイベントはキーイベントとしてＣＰＵ１で検出される。また、アフタタッチセンサ５の出力が所定のスレショルドを越えるとアフタセンサオンとし、アフタタッチセンサ５の出力が所定のスレショルド未満になるとアフタセンサオフとし、このアフタセンサオン／オフもキーイベントとしてＣＰＵ１で検出される。
【００３０】
図４はＲＡＭ２に設定されたキーバッファの一例を示す図である。この実施形態では音源７の発音チャンネルは１６チャンネルであり、チャンネル番号ｎが“０〜１５”の１６チャンネル分のキーバッファが設けられている。各チャンネルのキーバッファは、キーコードデータ（ＫＣＤ）を格納するレジスタ、キーイベント種類のデータを格納するレジスタ、タイマカウンタ値ＴＣ（ｎ）またはアフタタッチデータａｆ（ｎ）を格納するレジスタ、鍵ストロークの各種状態を示すステートのデータを格納するレジスタで構成されている。そして、このキーバッファに対して、ＣＰＵ１により各種データの書き込み及び読み出し（参照）が行われる。
【００３１】
キーイベント種類のデータは、第１スイッチオン、第２スイッチオン、アフタセンサオン、アフタセンサオフ、第２スイッチオフ及び第１スイッチオフの６種類あり、各イベントに対応する３ビットの数値データとして記憶される。また、ステートのデータは、図５に示したように、鍵ストロークに応じて「００」、「０１」、「１０」、「１１」の４種類の数値データとして記憶される。なお、アフタタッチセンサ５の出力が所定のスレショルドを越えて、このアフタタッチセンサ５から得られるアフタタッチデータａｆ（ｎ）を「ＡＦセンサ値」ともいう。
【００３２】
次に、フローチャートに基づいて実施形態の動作について説明する。
図６は、ＣＰＵ１が実行するメイン処理のフローチャートであり、先ず、ステップＳ１で初期化処理を行い、ステップＳ２で音色の選択処理や楽音パラメータの設定処理等を行い、ステップＳ３で、図７の押離鍵処理を行う。次に、ステップＳ４で、各種操作子７の操作に応じて、セレクタ５の効果制御信号を選択する処理、すなわちアフタタッチ（ＡＦ）の制御対象を変更する処理を行う。そして、ステップＳ２に戻る。
【００３３】
図７の押離鍵処理では、ステップＳ１１で、いずれかのキーイベントがあるか否かを判定し、キーイベントがなければいきなりリターンされて元のルーチンに復帰し、キーイベントがあればステップＳ１２で、キーバッファを参照して該キーイベントが発生したキーコード（ＫＣ）のチャンネルが既にあるか否かを判定し、同キーコードのチャンネルがあればステップＳ１４に進む。同キーコードのチャンネルがなければ、ステップＳ１３で、キーバッファ（あるいは音源）を参照して空きチャンネルがあるか否かを判定し、空きチャンネルがなければそのまま元のルーチンに復帰し、空きチャンネルがあればステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、現在発生したキーイベントのキーコードについて処理するチャンネルを決定し、ステップＳ１５に進む。
【００３４】
ステップＳ１５では、キーバッファのｎチャンネル（ｎは決定したチャンネルのチャンネル番号）に、現在のキーイベントに対応するキーコードとキーイベントの種類とを書き込み、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、現在のキーイベントの種類を判定し、各キーイベントの種類に応じて、ステップＳ１７〜ステップＳ２１の処理を行って元のルーチンに復帰する。なお、第２スイッチオフの場合にはそのまま元のルーチンに復帰する。
【００３５】
第１スイッチオンの場合は、ステップＳ１７で、キーバッファの「ｎ」チャンネル部のステートのレジスタに、タイマカウント開始を示すステート「０１」をセットし、タイマカウンタＴＣ（ｎ）の値をリセットする。なお、タイマカウンタＴＣ（ｎ）は後述図８のタイマインタラプト処理によりカウントされる。第２スイッチオンの場合は、ステップＳ１８で、キーバッファの「ｎ」チャンネル部にあるＴＣ（ｎ）の値とキーオンとを音源７に送出し、ステートを「１０」にセットし、ＴＣ（ｎ）をリセットする。第２スイッチオフの場合にはそのまま元のルーチンに復帰し、第１スイッチオフの場合は、ステップＳ１９で、音源７に「ｎ」（チャンネル番号）と共にキーオフを出力し、キーバッファの「ｎ」チャンネル部のステートを「００」に設定し、さらにキーバッファの「ｎ」チャンネル部の全てのデータをチャンネル番号「ｎ」と共にクリアする。
【００３６】
以上の処理により、第２スイッチがオンした時点（ステップＳ１８）で、音源７に対して、キーコード及びキーオンと共にＴＣ（ｎ）がイニシャルタッチデータとして出力され、楽音発生が開始される。また、第１スイッチがオフした時点（ステップＳ１９）で、音源７に対してキーオフが出力され、消音される。なお、音源７ではキーオフの入力により消音を開始するが、消音開始により楽音波形のエンベロープを減衰させ、所定レベル以下になった時点で完全に消音する。
【００３７】
押鍵時にアフタタッチ操作をすると、第１スイッチのオンから第１スイッチのオフまでの間に、アフタセンサオンのキーイベントが発生する。このアフタセンサオン場合は、ステップＳ２０で、キーバッファの「ｎ」チャンネル部にあるＴＣ（ｎ）の代わりにアフタタッチセンサ５から得られるＡＦセンサ値を取り込み、ステートを「１１」に設定する。また、アフタセンサオフの場合は、ステップＳ２１で、キーバッファの「ｎ」チャンネル部にあるＴＣ（ｎ）の代わりのＡＦセンサ値をリセットする。
【００３８】
図８のタイマインタラプト処理は、タイマカウンタＴＣ（ｎ）のカウント処理とＡＦセンサ値の取り込み及び音源へのアフタタッチデータの送出処理を行なうものであり、この処理において、押鍵数に応じてアフタタッチデータが演算される。
【００３９】
先ず、ステップＳ３１では、キーバッファのチャンネルスキャンのためのレジスタｎに“０”をセットし、ステップＳ３２で、キーバッファのｎチャンネルのステートデータをサーチする。次に、ステップＳ３３で、キーバッファのｎチャンネル中にステップＳ「ｘ１」があるか否かを判定する。なお、ステート中の「ｘ」は「０または１」を表す。ステート「ｘ１」がなければステップＳ３６に進み、ステート「ｘ１」があれば、ステップＳ３４でステート「ｘ１」のチャンネルの「ｘ１」は「１１」であるか否かを判定する。「ｘ１」が「１１」であればステップＳ３８に進み、「ｘ１」が「１１」でなければステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、キーバッファの「ｎ」におけるステート「０１」に対応したレジスタＴＣ（ｎ）の値をを“１”増加させて、レジスタＴＣ（ｎ）に格納し（カウントアップし）、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、ｎは最大値であるか否かを判定し、最大値でなければステップＳ３７でチャンネル番号ｎを“１”増加させてステップＳ３２に戻り、ｎが最大値であればステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、キー＾バッファの全てのチャンネルをサーチして、その結果、ステート「１１」のチャンネルがあるか否かを判定し、ステート「１１」のチャンネルがなければ元のルーチンに復帰し、ステート「１１」のチャンネルがあればステップＳ４２に進む。
【００４０】
ステップＳ３４で、ステート「ｘ１」のチャンネルの「ｘ１」が「１１」であれば、ステップＳ３８で、キーバッファの「ｎ」チャンネルのＴＣ（ｎ）／ａｆのレジスタに、アフタタッチセンサの値（ＡＦセンサ値）を取り込み、ステップＳ３９で、ｎは最大値であるか否かを判定し、最大値でなければステップＳ４０でチャンネル番号ｎを“１”増加させてステップＳ３２に戻り、ｎが最大値であればステップＳ４２に進む。
【００４１】
ステップＳ４２では、全チャンネル中の最後着のＡＦセンサ値（ａｆ値）をレジスタａｆに取り込み、ステップＳ４３に進む。すなわち、ＡＦセンサ値は、複数鍵が押鍵されたとき、各押鍵毎にアフタタッチセンサ５から得られるが、これらの値（ＡＦセンサ値）は、押鍵毎に更新されるので、最後着のＡＦセンサ値を取り込む。次に、ステップＳ４３で、キーバッファの全チャンネルにつき、ステート「１１」のものの個数Ｋ（押鍵数）を抽出する。そして、ステップＳ４４で、個数Ｋ、所定の定数Ｃ１及びＣ２から（Ｋ−１）×Ｃ１＋Ｃ２を演算し、この演算結果をレジスタＷに格納する。次に、ステップＳ４５で、レジスタＷの値（Ｗ）、ＡＦセンサ値ａｆ、個数Ｋ、定数ａ及びｂから（１−ａ×（Ｋ−１））×ａｆ−ｂ×Ｗを演算し、この演算値をレジスタＡＦに格納する。ただし、０＜ＡＦ≦０ｘｆｆ（０ｘｆｆ：上限設定値）の範囲とする。そして、ステップＳ４６で、レジスタＡＦの値をアフタタッチデータとして音源７に出力し、元のルーチンに復帰する。なお、上記の各式の意味については後述する。
【００４２】
次に、以上の処理を押鍵時の代表的な動作フローに基づいて説明する。押鍵により第１スイッチオンとなると、ステップＳ１７でタイマカウンタＴＣ（ｎ）がリセットされるとともにステートが「０１」になるので、図８のインタラプト処理において、ステップＳ３３、Ｓ３４を経てステップＳ３５で、ＴＣ（ｎ）がインクリメントされる。この処置は複数鍵が押鍵されれば、各鍵（チャンネル）に対応して同様に行われる。そして、ステップＳ４１でステートが「１１」となっていないことから、次回のインタラプト処理でＴＣ（ｎ）が順次カウントアップする。
【００４３】
押鍵が進んで第２スイッチオンとなると、ステップＳ１８で音源７に対する発音処理が実行されるとともに、ステートが「１０」となるので、図８のインタラプト処理において実質的な処理は行われない（ステップＳ３３→Ｓ３６→Ｓ４１→リターン）。
【００４４】
アフタタッチ操作をしてアフタセンサオンとなると、ステップＳ２０でＡＦセンサ値が取り込まれるとともにステートが「１１」となるので、図８のインタラプト処理において、ステップＳ３３、Ｓ３４を経て、ステップＳ３８で再度ＡＦセンサ値がキーバッファに取り込まれる。この処置は複数鍵が押鍵されれば、各鍵（チャンネル）に対応して同様に行われる。そして、ステップＳ４２で、全チャンネル中の最後着のＡＦセンサ値が演算対象のＡＦセンサ値ａｆとして取り込まれ、ステップＳ４３でキーバッファ中のステート「１１」となっているチャンネルの数、すなわち押鍵数Ｋが得られ、ステップＳ４４、Ｓ４５でアフタタッチデータが演算される。
【００４５】
また、離鍵されて第１スイッチオフとなると、ステップＳ１９で消音処理が実行されるとともにステートが「００」となり、図８のインタラプト処理において実質的な処理は行われない（ステップＳ３３→Ｓ３６→Ｓ４１→リターン）。なお、この実施形態では、アフタセンサオフとなった時点で、ステップＳ２１においてステートは「１１」のまま維持される。すなわち、アフタセンサオフとなっても、その後、第１スイッチオフとなるまでは、ステート「１１」が維持される。したがって、一旦アフタタッチ操作を中断しても、離鍵するまで（第１スイッチオフとなるまで）は、直ぐに再度アフタタッチ操作を行うことができ。アフタタッチ操作性が良くなる。
【００４６】
次に、ステップＳ４４及びステップＳ４５における次式（１），（２）の演算式について説明する。
Ｗ＝（Ｋ−１）×Ｃ１＋Ｃ２  ……（１）
ただし、Ｋ：押鍵数（個数）、Ｃ１及びＣ２：所定の定数
ＡＦ＝（１−ａ×（Ｋ−１））×ａｆ−ｂ×Ｗ  ……（２）
（０＜ＡＦ≦０ｘｆｆ）
ただし、ａｆ：ＡＦセンサ値、ａ及びｂ：定数
【００４７】
式（１）の「Ｗ」はＡＦセンサ値に対するゼロ近傍の不感帯幅であり、押鍵数Ｋと不感帯幅Ｗの関係をグラフで示すと図２(A) のようになる。この式（１）の演算は押鍵数Ｋが“１”以上の場合（“１６”以下）の場合に実行され、押鍵数Ｋが増加すると不感帯幅Ｗも増加する。すなわち、複数の鍵の押鍵数が大になるにつれて不感帯幅が大になる。
【００４８】
式（２）の（１−ａ×（Ｋ−１））はゲインＧであり、押鍵数ＫとゲインＧの関係をグラフで示すと図２(B) のようになる。このこの式（１）の演算も押鍵数Ｋが“１”以上の場合（“１６”以下）の場合に実行され、押鍵数Ｋが“１”でゲインＧも“１”となる。そして、押鍵数Ｋが増加するとゲインＧは減少する。なお、押鍵数Ｋの最大値は“１６”であり、Ｋ＝１６のときゲインＧが正の所定値（一定値）となるように、定数ａが設定されている。すなわち、複数の鍵の押鍵数が大になるにつれてゲイン（センシング感度）が小になる。
【００４９】
また、式（２）の「ＡＦ」は、音源７に出力するアフタタッチデータであり、この式（２）のＡＦセンサ値ａｆとアフタタッチデータＡＦの関係をグラフで示すと図２(C) のようになる。そして、この式（２）によりＡＦセンサ値ａｆから演算されるアフタタッチデータＡＦを、０＜ＡＦ≦０ｘｆｆの範囲にすることにより、アフタタッチセンサ５に加えられる重量に対応するＡＦセンサ値ａｆに対するアフタタッチデータＡＦの出力特性は、図１に示したようになる。図１は、押鍵数Ｋが小の場合を実線で示し、押鍵数Ｋ′が大の場合を破線で示しており、押鍵数が大の場合、不感帯幅Ｗ′は不感帯Ｗよりきくなるとともに、傾きに対応するゲインＧ′はゲインＧより小さくなっている。
【００５０】
以上のように、押鍵数Ｋが増大すると不感帯幅Ｗも増大するので、複数鍵を同時に押鍵している場合でも、一つの鍵を押鍵している場合と同様に、不必要なアフタタッチが効いてしまうことを抑さえることができる。また、押鍵数Ｋが増大するとゲインＧが減少するので、複数鍵を同時に押鍵している場合でも、この複数の押鍵操作で一つの鍵を押鍵している場合と同様なアフタタッチデータを得ることができる。
【００５１】
以上の実施形態では、アフタタッチセンサとして、ひも状部材（センシング用張設部材）の偏倚によりアフタタッチ信号を生成するものについて説明したが、アフタタッチセンサとしては、前述のゴム状センサやフィルム状センサでもよい。
【００５２】
また、以上の実施形態では、押鍵数Ｋに応じて不感帯幅ＷとゲインＧの両方を変化させるようにしているが、押鍵数Ｋに応じて不感帯幅Ｗ及びゲインＧの何れか一方のみを変化させるようにしてもよい。この場合は、両方を変化させる場合ほど操作性が良くならないが、不感帯幅とゲインを何れも固定にしている場合よりも操作性が良くなる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の電子楽器のタッチレスポンス装置によれば、複数鍵を同時に押鍵している場合でも、一つの鍵を押鍵している場合と同様に、不必要なアフタタッチが効いてしまうことを抑さえることができ、かつ、この複数の押鍵操作で一つの鍵を押鍵している場合と同様なアフタタッチ信号を得ることができ、アフタタッチ操作性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるアフタタッチセンサのＡＦセンサ値に対するアフタタッチデータの出力特性を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における演算時の押鍵数と不感帯幅の関係のグラフ、押鍵数とゲインの関係のグラフ、ＡＦセンサ値とアフタタッチデータＡＦの関係のグラフを示す図である。
【図３】本発明の実施形態の電子鍵盤楽器のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態におけるキーバッファの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における鍵ストロークとステートの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るメイン処理のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る押離鍵処理のフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係るタイマインタラプト処理のフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る電子ピアノ用鍵盤装置の平面図である。
【図１０】同電子ピアノ用鍵盤装置の右側面図である。
【図１１】同電子ピアノ用鍵盤装置の左側面図である。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、２…ＲＡＭ、３…ＲＯＭ、４…鍵盤装置（鍵盤入力手段）、５…アフタタッチセンサ、７…音源
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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