(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵からなる鍵盤入力手段と、
該鍵盤入力手段からタッチ信号を生成するタッチ信号生成手段と、
前記タッチ信号を入力して該タッチ信号の高周波成分を除去するフィルタ処理をして出力するノイズ除去フィルタ手段と、
を備えた電子楽器のタッチレスポンス装置であって、
前記タッチ信号生成手段は、前記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によって前記タッチ信号を生成するように構成され、
前記張設手段の鍵操作による偏倚時における高周波数成分を前記ノイズ除去フィルタ手段により除去するようにし、
前記鍵操作または前記タッチ信号に応じて前記ノイズ除去フィルタ手段のフィルタ特性を時間変化させるフィルタ制御手段
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。
【請求項２】
前記張設手段が、前記鍵の操作により、該複数の鍵の並び方向と直角な方向に偏倚されるひも状部材であることを特徴とする請求項１記載の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、演奏操作部などにおける演奏強度等に応じて楽音を制御するために用い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、古くは鍵盤フレームを載置した棚板の上下変動を検出するものなどがある。しかし、演奏者にとってアフタタッチ操作の操作感や操作性を良くするために、鍵盤演奏時の各鍵の押鍵操作に対応するアフタタッチ信号を得られることが好ましい。そこで、複数鍵の各鍵夫々にアフタタッチセンサを設けることが考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各鍵に対応してアフタタッチセンサを設けると、部品点数が増大するという問題があり、また、組み立て時に複数センサ間のバラツキを調整するのが困難であるという問題がある。さらに、アフタタッチ信号は押鍵直後のイニシャルタッチ成分中にアフタタッチに不適な高周波信号を含んでいるので、このままでは楽音が影響を受けてしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、部品点数が少なくセンサの調整も容易で、アフタタッチに不適な高周波の信号に影響されない電子楽器のタッチレスポンス装置を提供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、複数の鍵からなる鍵盤入力手段と、該鍵盤入力手段からタッチ信号を生成するタッチ信号生成手段と、前記タッチ信号を入力して該タッチ信号の高周波成分を除去するフィルタ処理をして出力するノイズ除去フィルタ手段と、を備えた電子楽器のタッチレスポンス装置であって、前記タッチ信号生成手段は、前記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によって前記タッチ信号を生成するように構成され、前記張設手段の鍵操作による偏倚時における高周波数成分を前記ノイズ除去フィルタ手段により除去するようにし、前記鍵操作または前記タッチ信号に応じて前記ノイズ除去フィルタ手段のフィルタ特性を時間変化させるフィルタ制御手段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よれば、タッチ信号生成手段の張設手段は、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。したがって、タッチ信号生成手段は複数の鍵に共通の構造になり、部品点数も少なくセンサの調整も容易になる。また、ノイズ除去フィルタ手段によって張設手段の偏倚時における高周波数成分が除去されるので、アフタタッチに不適な高周波信号に影響されない。また、鍵操作またはタッチ信号に応じて前記ノイズ除去フィルタ手段のフィルタ特性が時間変化するので、アフタタッチ信号の追従性が損なわれない。
【０００７】
本発明の請求項２の電子楽器のタッチレスポンス装置は、請求項１の構成を備え、前記張設手段が、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であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の電子楽器のタッチレスポンス装置によれば、請求項１と同様な作用効果が得られるとともに、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。
【０００９】
また、前記ノイズ除去フィルタ手段として強フィルタ（強いローパス特性のフィルタ）と弱フィルタ（弱いローパス特性のフィルタ）を用い、鍵盤入力手段からのタッチ信号やキーオン信号などの信号の立ち上がりからの経過時間が所定値のときタッチ信号に対するフィルタ処理を強フィルタから弱フィルタに切り替えるようにしてもよい。これにより、タッチ信号のイニシャルタッチ成分（立ち上がり直後の成分）から高周波成分（アフタタッチに不適な成分）を除去することができるとともに、その後のアフタタッチの追従性を良くすることができ、アフタタッチの操作性、性能が良くなる。なお、前記ノイズ除去フィルタ手段において、上記立ち上がりからの経過時間によってノイズ除去度合いの係数を制御するようにしてもよい。
【００１０】
【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。
【００１１】
図１、図２、図３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。
【００１２】
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凹部５２を押圧している。この凹部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、凹部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。該凹部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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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２，３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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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（アフタタッチコントローラ）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。
【００１９】
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１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。
【００２０】
次に、この鍵盤装置の作動について説明する。図２，３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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、本発明における主にノイズ除去フィルタ手段の各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図４は第１実施形態の電子楽器のブロック図である。この第１実施形態の電子楽器は前記の鍵盤装置（鍵盤入力手段）を用いた鍵盤式電子楽器であり、キーボード（ＫＢ）１は前記鍵盤装置の各鍵４０に対応する鍵スイッチ６１を走査するキースキャン回路を備えており、鍵スイッチ６１の出力信号から対応する鍵のキーコードデータ（ＫＣＤ）、キーオン信号（ＫＯＮ）及び鍵スイッチ６１の時間差データを出力する。なお、キーオン信号は押鍵でハイレベル、離鍵でローレベルとなる信号であり、押鍵イベント及び離鍵イベントのいずれかを択一的に示す信号である。キーボード１から出力されるキーオン信号とキーコードは音源２に入力され、時間差データはイニシャルタッチ検出回路３に入力される。さらに、キーオン信号はタイマ＆切替回路４に入力される。
【００２６】
イニシャルタッチ検出回路３は、キーボード１から入力される時間差データに基づいてイニシャルタッチ信号を生成し、このイニシャルタッチ信号を音量制御信号として音源２に出力する。音源２は、複数のチャンネル（例えば１６チャンネル）で時分割多重処理を行って複数音を実質的に同時発音可能としたものであり、キーボード１から入力されるキーコードデータ及びキーオン信号に基づいて、押鍵数分の楽音信号を効果制御回路５に出力する。効果制御回路５は音源２から入力される楽音信号に後述の各種効果を付与してＤ／Ａ変換回路６に出力し、Ｄ／Ａ変換回路６でアナログ信号に変換された楽音信号がアンプ７で増幅され、スピーカ８で楽音が発生される。なお、イニシャルタッチ検出回路３も音源２と同様に時分割多重処理を行っており、各押鍵に応じたイニシャルタッチ信号を音源２に出力する。
【００２７】
アフタタッチセンサ９は前記歪みセンサ８３及び検出用回路基板８１であり、歪みセンサ８３の出力に対応するアフタタッチ信号をＡ／Ｄ変換回路１０に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１０はアフタタッチ信号をアナログ／デジタル変換してデジタルのアフタタッチ信号をスレショルド回路（ＴＨ）１１とＡＮＤゲート１２に出力する。スレショルド回路１１は、アフタタッチ信号が所定レベル（立ち上がり検出程度の低いレベル）以上となると検出信号としてハイレベル信号をタイマ＆切替回路４とＡＮＤゲート１２に出力する。ＡＮＤゲート１２はスレショルド回路１１から入力されるハイレベル信号により導通となり、Ａ／Ｄ変換回路１０から入力されるアフタタッチ信号をセレクタ１３に出力する。
【００２８】
タイマ＆切替回路４は、スレショルド回路１１からのハイレベル信号により内部のタイマを始動し、その時点から例えば５０〜２００ｍｓｅｃの所定時間経過後に、セレクタ切替信号をハイレベル信号としてセレクタ１３のＳＢ端子に出力する。また、スレショルド回路１１から入力される信号がローレベル信号となると、セレクタ切替信号をローレベル信号にする。セレクタ１３は、ＳＢ端子のセレクタ切替信号がローレベル信号のときはＡＮＤゲート１２から入力されるアフタタッチ信号を出力端Ａから強ローパスフィルタ１４に出力し、ＳＢ端子のセレクタ切替信号がハイレベル信号のときはＡＮＤゲート１２から入力されるアフタタッチ信号を出力端Ｂから弱ローパスフィルタ１５に出力する。
【００２９】
強ローパスフィルタ１４と弱ローパスフィルタ１５は後述の特性を有するデジタルフィルタであり、この強ローパスフィルタ１４の出力と弱ローパスフィルタ１５の出力は加算回路１６で加算され、その加算出力は効果セレクタ１７に出力される。なお、加算回路１６に対するアフタタッチ信号は強ローパスフィルタ１４または弱ローパスフィルタ１５から択一的に出力されるので、加算回路１６は実質的にはマルチプレクサの役割をする。
【００３０】
切換選択手段１８は、デジタルボリュームタイプの操作子等であり、この切換選択手段１８の操作により、効果セレクタ１７の出力Ａ〜ｎを択一的に選択してこの出力Ａ〜ｎのいずれかの制御信号を効果制御回路５に出力する。この制御信号は、例えば、音量制御信号、音色制御信号、ビブラートピッチ制御信号、ビブラート深さ制御信号、トレモロピッチ制御信号、トレモロ深さ制御信号、パンニング制御信号、ピッチベンド制御信号等の各種の制御信号であり、これらの選択された制御信号に応じて、効果制御回路５は音源２からの楽音信号（デジタル楽音信号）に各種効果を付与する。
【００３１】
なお、タイマ＆切替回路４は、例えば図６(A) に示したように遅延回路４ａとＡＮＤ回路４ｂとで構成することができる。遅延回路４ａは、スレショルド回路１１から入力される検出信号（ハイレベル信号／ローレベル信号）を所定のシフトクロックにより順次シフトし、この検出信号を例えば５０〜２００ｍｓｅｃの所定時間分遅延させる。ＡＮＤ回路４ｂには、この遅延された検出信号とリアルタイムの検出信号がそれぞれ入力され、このＡＮＤ回路４ｂの出力信号がセレクタ切替信号としてセレクタ１３のＳＢ端子に出力する。すなわち、この場合の所定時間はシフトクロックの周期とシフト段数により設定される。そして、図６(B) に示したように、、スレショルド回路１１のハイレベル信号の入力時から遅延回路４ａからハイレベル信号が出力されるまでが所定時間であり、この間は強ローパスフィルタ１４が選択されている。そして、遅延回路４ａからハイレベル信号が出力されてからスレショルド回路１１からローレベル信号が入力されるまでは、弱ローパスフィルタ１５が選択される。
【００３２】
以上の構成により、第１実施形態の回路は次のように動作する。
キーボード１で押鍵イベントが検出されると、その鍵に対応する時間差データに基づいてイニシャルタッチ検出回路３でイニシャルタッチ信号が生成され、音源２に出力される。また、その鍵に対応するキーコードデータとキーオン信号が音源２に出力され、音源２はイニシャルタッチ信号に応じた音量で楽音信号を発生する。なお、音源２は複数の押鍵に対しても時分割多重処理により各押鍵に対応するキーコード及びイニシャルタッチ信号によりそれぞれ楽音信号を発生する。
【００３３】
一方、アフタタッチセンサ９から出力されるアフタタッチ信号がＡ／Ｄ変換回路１０を経てＡＮＤゲート１２に入力され、アフタタッチ信号が立ち上がるとスレショルド回路１１の出力によりＡＮＤゲート１２が導通し、アフタタッチ信号がセレクタ１３に出力される。また、このアフタタッチ信号が立ち上がると同時に、タイマ＆切替回路４はタイマを始動し、所定時間後にハイレベル信号をセレクタ切替信号としてセレクタ１３に出力する。しかし、この所定時間が経過するまではセレクタ切替信号はローレベル信号であり、セレクタ１３はＡＮＤゲート１２から入力されるアフタタッチ信号を出力端Ａから強ローパスフィルタ１４に出力する。
【００３４】
したがって、この所定時間の間はアフタタッチ信号は強ローパスフィルタ１４でフィルタ処理され、このフィルタ処理されたアフタタッチ信号が加算回路１６を介して効果セレクタ１７に出力される。効果セレクタ１７は、アフタタッチ信号に応じて、現在選択されている出力Ａ〜ｎのいずれかの制御信号を効果制御回路５に出力し、効果制御回路５はその制御信号に応じた効果を音源２からの楽音信号に付与する。所定時間が経過すると、タイマ＆切替回路４からのハイレベル信号により、セレクタ１３はアフタタッチ信号を出力端Ｂから弱ローパスフィルタ１５に出力するように切り替え、このアフタタッチ信号は弱ローパスフィルタ１５でフィルタ処理され、このフィルタ処理されたアフタタッチ信号が加算回路１６を介して効果セレクタ１７に出力される。そして、効果セレクタ１７からは、上記同様にアフタタッチ信号に応じた制御信号が効果制御回路５に出力され、制御信号に応じた効果が楽音信号に付与される。
【００３５】
以上のように、効果セレクタ１７に供給されるアフタタッチ信号は、生のアフタタッチ信号（Ａ／Ｄ変換回路６の出力）の立ち上がりから所定時間が経過するまでは強ローパスフィルタ１４でフィルタ処理され、所定時間の経過後は弱ローパスフィルタ１５でフィルタ処理される。図５は強ローパスフィルタ１４と弱ローパスフィルタ１５の特性図であり、５０Ｈｚ前後の周波数帯域において、強ローパスフィルタ１４は強く信号をカットし、弱ローパスフィルタ１５は強ローパスフィルタ１４に比べて弱く信号をカットする。すなわち、強ローパスフィルタ１４は強いローパス特性を有するフィルタであり、弱ローパスフィルタ１５は弱いローパス特性を有するフィルタである。
【００３６】
ここで、アフタタッチ信号の押鍵直後のイニシャルタッチ成分は５０Ｈｚ前後の周波数帯域であり、アフタタッチコントロールに利用する信号はこの５０Ｈｚ前後の周波数帯域よりさらに周波数の低い帯域である。したがって、生のアフタタッチ信号の立ち上がりから所定時間は、強ローパスフィルタ１４によりアフタタッチ信号からイニシャルタッチ成分が確実に除去され、この所定時間経過後は、弱ローパスフィルタ１５の特性に切り替えられるので、アフタタッチ信号の追従性が損なわれず、アフタタッチ操作の操作性も損なわれない。
【００３７】
なお、図４に破線の矢印で示したように、キーボード１からのキーオン信号をタイマ＆切替回路４に入力し、このタイマ＆切替回路４で最先のキーオンイベントを検出し、この最先のキーオンイベントによりタイマを始動するようにしてもよい。そして、この最先のキーオンイベントから例えば５０〜２００ｍｓｅｃの所定時間経過後に、セレクタ切替信号（ハイレベル信号）をセレクタ１３のＳＢ端子に出力し、アフタタッチ信号に対するフィルタ処理を強ローパスフィルタ１４から弱ローパスフィルタ１５に切り替えるようにしてもよい。なお、この場合も、タイマ＆切替回路４は、スレショルド回路１１の検出信号がローレベル信号となると、セレクタ切替信号をローレベル信号にして、セレクタ１３の出力先を強ローパスフィルタ１４に切り替えることは前記同様である。
【００３８】
上記の第１実施形態では、弱ローパスフィルタ１５を用い、強ローパスフィルタ１４から弱ローパスフィルタ１５に切り替えるようにしているが、弱ローパスフィルタをなくしてセレクタ１３の一方の出力を加算回路１６に入力し、強ローパスフィルタ１４のフィルタ処理の後は、アフタタッチ信号にフィルタ処理を行わないで、セレクタ１３から直接、加算回路１６を介して効果セレクタ１７に出力するようにしてもよい。
【００３９】
なお、図４において一点鎖線で囲った部分をマイクロコンピュータとソフトウエアで構成することも可能である。
【００４０】
（第２実施形態）
図７は第２実施形態の電子楽器のブロック図であり、図４と同様な要素には図４のものと同符号を付記してある。この第２実施形態の電子楽器も前記の鍵盤装置（鍵盤入力手段）を用いた鍵盤式電子楽器であり、キーボード１からキーコードデータ（ＫＣＤ）、キーオン信号（ＫＯＮ）及び時間差データが出力される。キーコードは音源２に入力され、時間差データはイニシャルタッチ検出回路３に入力され、さらに、キーオン信号はキーオントリガ形成回路２１に入力される。キーオントリガ形成回路２１は、キーオン信号からキーオントリガ信号を形成し、音源２と第２キーオントリガ形成回路２２に出力する。
【００４１】
第２キーオントリガ形成回路２２は、複数の時分割キーオントリガ信号が検出されたもののなかから最先のキーオントリガ信号にイベントを検出し、この最先のキーオントリガ信号の検出によりタイマカウンタ２３を始動する。タイマカウンタ２３はカウント値（計数値）をリアルタイムにパラメータ計算回路２４に出力する。パラメータ計算回路２４は、リアルタイムのカウント値からローパスフィルタ２５のノイズ除去度合いの係数であるｆ値（カットオフ周波数）を計算し、このｆ値をローパスフィルタ２５に設定する。これにより、ローパスフィルタ２５のｆ値はカウント値に応じて随時変化される。このｆ値はカウント値の始動から随時大きく（高い周波数）となり、始動から例えば５０〜２００ｍｓｅｃの所定時間経過後に前記図５と同様な弱ローパスフィルタのｆ値とし、その後はこのｆ値を固定する。
【００４２】
以上の構成により、キーボード１で押鍵イベントが検出されると、イニシャルタッチ検出回路３からのイニシャルタッチ信号、キーボード１からのキーコードデータ及びキーオン信号により音源２が楽音信号を発生する。また、第２キーオントリガ形成回路２２で最先のキーオントリガ信号が検出され、これと同時にタイマカウンタ２３が始動し、ローパスフィルタ２５のｆ値が随時変化する。すなわち、アフタタッチセンサ９から出力されるアフタタッチ信号は、ローパスフィルタ２５により、最初はノイズ除去度合を強くしてフィルタ処理され、次第にこの度合いが緩くなる。したがって、アフタタッチ信号の追従性が損なわれず、アフタタッチ操作の操作性も損なわれない。なお、効果セレクタ１７、切換選択手段１８、効果制御回路５の動作は第１実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００４３】
第２キーオントリガ形成回路２２は、別の形態とすることもできる。例えば、鍵盤スプリットにおけるメロディ鍵域のみの最先のキーオントリガ信号を形成するようにしてもよい。これにより、メロディ鍵域のキーオンイベントにのみ対応することができる。
【００４４】
また、メロディ鍵域中の全てのキーイベントにつき、キーオントリガ信号を形成し、各キーオントリガ信号でタイマカウンタ２３に再カウント（リセット）のためのトリガをかけるようにしてもよい。このときのタイマカウンタ２３は「リトリガラブルタイマカウンタ」となる。これにより、メロディ鍵域中の全てのキーイベントに対応して、各キーイベント毎にローパスフィルタ２５のｆ値が初期値（カウント値＝０に対応するｆ値）に再設定されるので、各キーイベントに対応してアフタタッチ信号のイニシャルタッチ成分における高周波数成分を除去することができる。
【００４５】
なお、図７において一点鎖線で囲った部分をマイクロコンピュータとソフトウエアで構成することも可能である。
【００４６】
以上のように、鍵盤装置のセンサ装置７０によれば、各鍵に対応してアフタタッチセンサを設ける必要がなく、部品点数も少なくて済み、センサの調整も容易であるので、組み立て工程も簡易化されコストも低減するとともに、高性能を確保することができる。また、アフタタッチ信号のイニシャルタッチ成分に含まれるアフタタッチに不適な高周波信号を除去することができる。
【００４７】
【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、タッチ信号生成手段は複数の鍵に共通の構造になり、部品点数も少なくセンサの調整も容易になり、また、アフタタッチに不適な高周波信号に影響されない。さらに、アフタタッチ信号の追従性が損なわれず、アフタタッチ操作の操作性も損なわれない。
【００４８】
また、請求項２の電子楽器のタッチレスポンス装置によれば、請求項１と同様な効果が得られるとともに、センサ手段としてピエゾセンサを用いるのに適しており、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、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】同電子ピアノ用鍵盤装置の右側面図である。
【図３】同電子ピアノ用鍵盤装置の左側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の電子楽器のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る強ローパスフィルタと弱ローパスフィルタの特性図である。
【図６】本発明の実施形態に係るタイマ＆切替回路の一例を示す回路図である。
【図７】本発明の第２実施形態の電子楽器のブロック図である。
【符号の説明】
１…キーボード（鍵盤入力手段）、２…音源、４…タイマ＆切替回路、５…効果制御回路、９…アフタタッチセンサ（タッチ信号生成手段）、１１…スレショルド回路、１３…セレクタ、１４…強ローパスフィルタ（ノイズ除去フィルタ手段、強フィルタ）、１５…弱ローパスフィルタ、２３…タイマカウンタ、２４…パラメータ計算回路、２５…ローパスフィルタ（ノイズ除去フィルタ手段）、４０…鍵、４１…支持部、４２…Ｓ字状ばね、５０…質量体、５３…スイッチ駆動部、５４…当接部、６１…鍵スイッチ、７０…センサ装置、７０Ａ…張設部、７１…センシング用張設部材（張設手段、ひも状部材）、７２…補償用張設部材、７３…保持部材、７４…張設用板ばね、８０…検出部、８１…検出用回路基板、８２…検出用板ばね、８３…歪みセンサ（センサ手段）、１００…鍵盤フレーム、１０５…ストッパ部材、１０５ａ…緩衝用フェルト、１０５ｂ…保護シート
【図１】
0003692951.tif 000002
【図２】
0003692951.tif 000003
【図３】
0003692951.tif 000004
【図４】
0003692951.tif 000005
【図５】
0003692951.tif 000006
【図６】
0003692951.tif 000007
【図７】
0003692951.tif 000008