JPS5832390B2 - Touch response circuit for electronic keyed instruments - Google Patents
Touch response circuit for electronic keyed instrumentsInfo
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- JPS5832390B2 JPS5832390B2 JP56027889A JP2788981A JPS5832390B2 JP S5832390 B2 JPS5832390 B2 JP S5832390B2 JP 56027889 A JP56027889 A JP 56027889A JP 2788981 A JP2788981 A JP 2788981A JP S5832390 B2 JPS5832390 B2 JP S5832390B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電子ピアノ等有鍵電子楽器において、打鍵
の強弱を電圧の大小として検出するためのタッチレスポ
ンス回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a touch response circuit for detecting the strength of a keystroke as a voltage level in a keyed electronic musical instrument such as an electronic piano.
先ず、従前のタッチレスポンス回路の実m例を第1図及
び第2図に基づいて説明する。First, an actual example of a conventional touch response circuit will be explained based on FIGS. 1 and 2.
第1図において、1は鍵盤、2は鍵盤1に連動するトラ
ンスファースイッチであって可動接点2a、ブレーク接
点2b、及びメーク接点2cを有する。In FIG. 1, 1 is a keyboard, and 2 is a transfer switch that is interlocked with the keyboard 1 and has a movable contact 2a, a break contact 2b, and a make contact 2c.
3はコンデンサであって、並列に接続された抵抗器4に
よって形成された放電回路を有し、かつ、プ端を可動接
点2aに接続することによって充電回路の一部が形成さ
れている。A capacitor 3 has a discharging circuit formed by a resistor 4 connected in parallel, and a part of a charging circuit is formed by connecting a cap end to a movable contact 2a.
Boは電源であって、コンデンサ3の充電回路の一部を
形成している。Bo is a power source and forms part of a charging circuit for the capacitor 3.
5は抵抗器、6はトランジスタ、7はコンデンサであっ
て、サンプリングホールド回路を構成している。5 is a resistor, 6 is a transistor, and 7 is a capacitor, which constitute a sampling and holding circuit.
8は該サンプリングホールド回路の出力端子、9は該サ
ンプリングホールド回路の出力電圧に比例した出力楽音
信号を得るためのゲート回路、10は該ゲート回路の入
力端子であって楽音信号が印加される。8 is an output terminal of the sampling and holding circuit, 9 is a gate circuit for obtaining an output musical tone signal proportional to the output voltage of the sampling and holding circuit, and 10 is an input terminal of the gate circuit to which a musical tone signal is applied.
11は楽音信号用出力端子である。11 is a musical tone signal output terminal.
同図に基づいて、従前の実施例の動作を以下に説明する
。The operation of the previous embodiment will be described below based on the same figure.
鍵盤1が放置されているとき、これに連動するトランス
7′アースイツチ2の可動接点2aはブレーク接点2b
に接続されている。When the keyboard 1 is left alone, the movable contact 2a of the transformer 7' earth switch 2, which is linked to it, becomes the break contact 2b.
It is connected to the.
したがって、コンデンサ3から電源B。Therefore, power supply B from capacitor 3.
に至る充電回路が形成されており、コンデンサ3はその
端子電圧が電源電圧に等しくなるまで充電されている。A charging circuit is formed, and the capacitor 3 is charged until its terminal voltage becomes equal to the power supply voltage.
今、鍵盤1を押下すると、これに連動するトランスファ
ースイッチ2の可動接点2aがブレーク接点2bを離れ
て、メーク接点2cに向って跳躍する。Now, when the keyboard 1 is pressed down, the movable contact 2a of the transfer switch 2, which is interlocked with this, leaves the break contact 2b and jumps toward the make contact 2c.
このとき、可動接点2aがブレーク接点2bを離れた瞬
間からコンデンサ3に対する充電路は存在しなくなり、
コンデンサ3に蓄積された電荷は抵抗器4を通じて放電
する。At this time, the charging path for the capacitor 3 no longer exists from the moment the movable contact 2a leaves the break contact 2b.
The charge accumulated in the capacitor 3 is discharged through the resistor 4.
かかる放電に伴うコンデンサ3の端子電圧の減少傾向は
第2図に示す如く、指数関数で表わされることがよく知
られてL・る。It is well known that the decreasing tendency of the terminal voltage of the capacitor 3 due to such discharge is expressed by an exponential function, as shown in FIG.
そこで、可動接点2aがメーク接点2cに到達した瞬間
におけるコンデンサ3の端子電圧によって、可動接点2
aの接点跳躍時間を表わすことができる。Therefore, the terminal voltage of the capacitor 3 at the moment when the movable contact 2a reaches the make contact 2c causes the movable contact 2a to
The contact jump time of a can be expressed.
さて、鍵盤1の押下後、可動接点2aがメーク接点2c
に接続されると、その瞬間におけるコンデンサ3の端子
電圧は抵抗器5に印加される。Now, after pressing the keyboard 1, the movable contact 2a changes to the make contact 2c.
, the terminal voltage of capacitor 3 at that moment is applied to resistor 5.
したがって、トランジスタ6とともにエミッタフォロア
を構成するコンデンサ7はその端子電圧が抵抗器5の端
子電圧にほぼ等しくなるまで急速に充電される。Therefore, capacitor 7, which together with transistor 6 constitutes an emitter follower, is rapidly charged until its terminal voltage becomes approximately equal to the terminal voltage of resistor 5.
コンデンサ7に蓄積された電荷は有効な放電回路が形成
されるまで保持される。The charge accumulated in the capacitor 7 is held until an effective discharge circuit is formed.
コンデンサ3の端子電圧は可動接点2aがメーク接点2
cに至るまでの接点跳躍時間、(即ち、鍵盤速度の逆数
)の指数関数で表わされるから、この電圧を出力端子6
から取り出してゲート回路9に印加すること偵奇によっ
て、鍵盤速度の逆数の指数関数で表わされる出力楽音信
号を楽音信号用出力端子11にて得ることができる。The terminal voltage of the capacitor 3 is determined by the movable contact 2a being the make contact 2.
Since the contact jump time up to c is expressed as an exponential function of the reciprocal of the keyboard speed, this voltage is applied to the output terminal 6.
By extracting the signal from the input signal and applying it to the gate circuit 9, an output musical tone signal expressed by an exponential function of the reciprocal of the keyboard speed can be obtained at the musical tone signal output terminal 11.
該接点跳躍時間とコンデンサ3の端子電圧、即ち、サン
プリングホールド回路の出力電圧をいかなる関数関係に
保つべきかは従前からこの技術分野における関心事であ
った。What kind of functional relationship should be maintained between the contact jump time and the terminal voltage of the capacitor 3, that is, the output voltage of the sampling and holding circuit, has long been a concern in this technical field.
上記の実施例においては、両者の関係は指数関数に限定
されている。In the above embodiment, the relationship between the two is limited to an exponential function.
しかし、ピアノに用いられる従前の機械式鍵盤に関して
は、通常の使用状態において、その音量が鍵盤を押下す
る際、指によって加えられる力に比例することが経験的
に知られている。However, with regard to conventional mechanical keyboards used for pianos, it is known from experience that, under normal use, the volume of the keyboard is proportional to the force applied by the fingers when pressing down on the keyboard.
今、接点跳躍時間tは鍵盤速度Xに反比例するから、 なる関係が成立する。Now, since the contact jump time t is inversely proportional to the keyboard speed X, A relationship is established.
但し、一方、鍵盤速度Xは鍵盤1 古根に比例するから に1は定数である。However, on the other hand, the keyboard speed Because it is proportional to the old root 1 is a constant.
を押下する力Fの平 なる関係も成立する。The force F that pushes down A relationship is also established.
但し、K2は定数である。故に、もし仮りにサンプリン
グホールド回路の出力電圧Vが接点跳躍時間tの2乗に
反比例するような関係を保つならば、
なる関係が成立する。However, K2 is a constant. Therefore, if the output voltage V of the sampling and holding circuit maintains a relationship that is inversely proportional to the square of the contact jump time t, the following relationship holds true.
但し、Kは定数である。したがって、鍵盤1を押下する
力Fに比例する音量を得るためには、サンプリングホー
ルド回路の出力電圧Vが接点跳躍時間tの2乗に反比例
する関係に保持されるべきことがわかる。However, K is a constant. Therefore, it can be seen that in order to obtain a volume proportional to the force F with which the keyboard 1 is pressed, the output voltage V of the sampling and hold circuit should be held in a relationship inversely proportional to the square of the contact jump time t.
また、弱音ペダルを使用したピアノ、あるいは、ハープ
シコードにおける音量感覚でもって、楽音の強弱を表現
する場合には、両者の間に、各々特定の関数関係が必要
であることが経験上知られている。Additionally, it is known from experience that when expressing the strength of a musical tone using the sense of volume on a piano using a weak tone pedal or on a harpsichord, a specific functional relationship is required between the two. .
しかし、従前の実施例においては、両者の関係が指数関
数に限られるために、鍵盤操作における音量感覚が機械
式鍵盤のそれと不一致となり、特に、ピアニツシモ、フ
ォルテツシモにおける楽音の強弱が不自然になるという
欠点があった。However, in the conventional embodiment, since the relationship between the two is limited to an exponential function, the sense of volume when operating the keyboard is inconsistent with that of a mechanical keyboard, and the strength of the musical tones especially in pianissimo and fortessimo becomes unnatural. There were drawbacks.
加えて、弱音ペダルを使用したピアノ、あるいは、・・
−プシコード等における楽音の強弱を表現することは困
難であった。In addition, a piano using a weak tone pedal, or...
-It was difficult to express the strength and weakness of musical tones in psichords, etc.
この発明は、上記の欠点を除去すべく、サンフリングホ
ールド回路の出力電圧Vを接点跳躍時間tの2乗に反比
例する関係及びその他の必要な関数関係に保持すること
によって、鍵盤操作における音量感覚を機械式鍵盤のそ
れと一致せしめるとともに、弱音ペダルを使用したピア
ノ若しくはハープシコード等における楽音の強弱の表現
を忠実に行うことができるようにしたタッチレスポンス
回路を提供するものである。In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the present invention maintains the output voltage V of the sunfling hold circuit in a relationship inversely proportional to the square of the contact jump time t and other necessary functional relationships, thereby providing a sense of volume during keyboard operation. To provide a touch response circuit which can match that of a mechanical keyboard and can faithfully express the strength of a musical tone on a piano or harpsichord using a weak tone pedal.
以下、第3図乃至第9図に基づいて、この発明の第一の
実施例について説明する。A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 9.
第3図において、13は第1図の3に相当するコンデン
サ、14は抵抗器、15はスイッチングトランジスタで
あって、コンデンサ13の放電回路の一部を形成する。In FIG. 3, 13 is a capacitor corresponding to 3 in FIG. 1, 14 is a resistor, and 15 is a switching transistor, which forms part of a discharge circuit for the capacitor 13.
16は抵抗器であって、スイッチングトランジスタ15
0ベース電流を適正な値に保つためのものである。16 is a resistor, and the switching transistor 15
This is to maintain the 0 base current at an appropriate value.
17は放電制御信号発生回路である。17 is a discharge control signal generation circuit.
他の構成要素は第1図に示した従前の実施例の場合と同
一である。The other components are the same as in the previous embodiment shown in FIG.
この実施例の動作は、以下の点で従前の実施例のそれと
相違している。The operation of this embodiment differs from that of the previous embodiment in the following points.
即ち、コンデンサ13に充電された電荷は、鍵盤1の押
下と同時にスイッチングトランジスタ15及び抵抗器1
4より成る放電路を介して放電される。That is, the electric charge charged in the capacitor 13 is transferred to the switching transistor 15 and the resistor 1 at the same time when the keyboard 1 is pressed.
It is discharged through a discharge path consisting of 4.
このとき、スイッチングトランジスタ15は放電制御信
号発生回路17より印加される特定の波形の放電制御信
号によって駆動されるスイッチング素子として作動する
。At this time, the switching transistor 15 operates as a switching element driven by a discharge control signal of a specific waveform applied from the discharge control signal generation circuit 17.
より詳細には、放電制御信号に従って変化するスイッチ
ングトランジスタ15のベースの電位がエミッタの電位
に対して負になっている期間だけ抵抗器16を通じてベ
ース電流が流れるために、該スイッチングトランジスタ
15は導通状態となって、コンデンサ13の放電路が形
成される。More specifically, since the base current flows through the resistor 16 only during the period when the base potential of the switching transistor 15, which changes according to the discharge control signal, is negative with respect to the emitter potential, the switching transistor 15 is in a conductive state. As a result, a discharge path for the capacitor 13 is formed.
したがって、コンデンサ13の放電電流はスイッチング
トランジスタ15が導通状態になっている期間によって
支配されるから、該放電制御信号の波形を選択すること
によってコンデンサ13の放電曲線を変化させることが
できる。Therefore, since the discharge current of the capacitor 13 is controlled by the period during which the switching transistor 15 is in a conductive state, the discharge curve of the capacitor 13 can be changed by selecting the waveform of the discharge control signal.
−例として、第4図及び第1図すに示す如くの2乗曲線
を有する波形を放電制御信号として用いた場合の動作を
以下に説明する。- As an example, the operation when a waveform having a square curve as shown in FIG. 4 and FIG. 1 is used as a discharge control signal will be described below.
第4図において横軸は時間を、縦軸は電圧を表わしてお
り、縦軸の値は放電制御信号波形の波高値V。In FIG. 4, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents voltage, and the value on the vertical axis is the peak value V of the discharge control signal waveform.
で基準化されている。Aは波形の半周期、Bは任意の値
で縦軸と交叉し、横軸に平行な直線が波形に対して有す
る交点の間隔の半分の長さである。It has been standardized. A is a half period of the waveform, and B is an arbitrary value that intersects the vertical axis and is half the length of the interval between the intersections of a straight line parallel to the horizontal axis with respect to the waveform.
今、コンデンサ13の端子電圧Vが2乗曲線を有する波
形の尖頭電圧V。Now, the terminal voltage V of the capacitor 13 is the peak voltage V of a waveform having a square curve.
より高いときは、該スイッチングトランジスタ15が導
通状態にあるために、該コンデンサ13から抵抗器14
を通じて放電路が形成される。When it is higher, the switching transistor 15 is in a conductive state, so that the capacitor 13 is connected to the resistor 14.
A discharge path is formed through the discharge path.
したがって、該コンデンサ13の端子電圧Vは可動接点
2aがブレーク接点2bを離れた瞬間からv>V□が成
立する時間の範囲内において、該放電制御信号の影響を
受けることな(、第5図における曲線部Cの如く時間に
対して指数関数の関係を保持しつつ零電位に向って減少
する。Therefore, the terminal voltage V of the capacitor 13 is not affected by the discharge control signal within the time range from the moment when the movable contact 2a leaves the break contact 2b to the time when v>V□ is established (see Fig. 5). The potential decreases toward zero while maintaining an exponential relationship with time, as shown by curve C in FIG.
この放電曲線は、 C:コンデンサ13の容量 R:抵抗器14の抵抗値 t:放電を開始してからの時間 である。This discharge curve is C: Capacity of capacitor 13 R: resistance value of resistor 14 t: Time after starting discharge It is.
一方、コンデンサ13の端子電圧Vが放電制御信号の波
高値V。On the other hand, the terminal voltage V of the capacitor 13 is the peak value V of the discharge control signal.
よりも小さくなった場合には、スイッチングトランジス
タ150オン・オフによて放電電流が制御されるために
、第5図において実線で示す如く、放電曲線は点線で示
された指数関数曲線に対して右方に推移する。When it becomes smaller than , the discharge current is controlled by turning on and off the switching transistor 150, so that the discharge curve, as shown by the solid line in FIG. 5, differs from the exponential function curve shown by the dotted line. Transition to the right.
より詳細には、コンデンサ13の端子電圧Vが放電制御
信号の波高値V。More specifically, the terminal voltage V of the capacitor 13 is the peak value V of the discharge control signal.
よりも小さくなると、第4図において、v/V□<1
の領域を占めることとなり、減少する端子電圧Vの値に
対応して、スイッチングトランジスタ15のデユーティ
比が変化する。When it becomes smaller than, in Fig. 4, v/V□<1
The duty ratio of the switching transistor 15 changes in accordance with the decreasing value of the terminal voltage V.
例えば、第4図において、端子電圧VがVl となった
状態では、スイッチングトランジスタ15のデユーティ
比はB、 /Aとなる。For example, in FIG. 4, when the terminal voltage V is Vl, the duty ratio of the switching transistor 15 is B, /A.
そして、この状態では、コンデンサ13の放電がデユー
ティ比B、 /A で断続されるので、放電による端子
電圧Vの単位降下量当りの所要時間がA/B1倍に弓き
伸ばされ、結果として、端子電圧Vの下降勾配がB、/
A倍の緩やかな勾配となる。In this state, the discharge of the capacitor 13 is intermittent at the duty ratio B, /A, so the time required per unit drop in the terminal voltage V due to discharge is extended by A/B times, and as a result, The downward slope of the terminal voltage V is B, /
It becomes a gentle slope of A times.
更に、端子電圧Vが降下すると、スイッチングトランジ
スタ15のデユーティ比が変化して、下降勾配の変化率
(倍率係数)も逐次に変化するものである。Furthermore, when the terminal voltage V decreases, the duty ratio of the switching transistor 15 changes, and the rate of change (multiplying factor) of the downward slope also changes sequentially.
上記の如く、指数曲線に沿って降下する端子電圧Vがそ
の端子電圧Vの値の特定の関数(放電制御信号波形によ
り定まる)に従って、降下時間の引き伸ばし作用を受け
て、第5図において実線で示す如く、例えば、2乗反比
例曲線に沿って降下する電圧に修正される場合、上記指
数曲紳と、上記特定の関数、即ち、放電制御信号波形が
いかなる関係にあるべきかを以下に説明する。As mentioned above, the terminal voltage V, which drops along the exponential curve, is stretched by the falling time according to a specific function (determined by the discharge control signal waveform) of the value of the terminal voltage V, as indicated by the solid line in FIG. As shown, for example, when the voltage is corrected to drop along a square inverse proportional curve, the relationship between the above-mentioned exponential curve and the above-mentioned specific function, that is, the discharge control signal waveform, will be explained below. .
今、第6図に示す如く、横軸に表わされる接点跳躍時間
の値を接点跳躍時間の最小値でもって基準化すると、横
軸の値が1以上となる領域で修正が行われればよい。Now, as shown in FIG. 6, when the value of the contact jump time represented on the horizontal axis is standardized by the minimum value of the contact jump time, correction can be performed in the region where the value on the horizontal axis is 1 or more.
何故ならば、接点跳躍時間の最小値は、演奏に際して想
定される最大の速さで鍵盤を押下した場合の値であり、
これ以下の値の接点跳躍時間は存在し得ないからである
。This is because the minimum value of the contact jump time is the value when the keyboard is pressed at the maximum speed expected during performance.
This is because a contact jump time with a value less than this cannot exist.
更に、縦軸に表わされるコンデンサ13の端子電圧Vの
値を放電制御信号の波高値V。Furthermore, the value of the terminal voltage V of the capacitor 13 represented on the vertical axis is the peak value V of the discharge control signal.
で基準化してVにすると、端子電圧■が波高値V。When normalized to V, the terminal voltage ■ is the peak value V.
よりも小さくなったときに、トランジスタ150オン・
オフが開始されるのであるから、■、即ち、V/Voが
1以下となる領域で修正が行われることとなる。When the transistor 150 becomes smaller than
Since the off-state is started, the correction will be performed in the area (2), that is, the area where V/Vo is 1 or less.
そして、第5図は第6図において修正が行われる領域の
みを抽出して描いたものである。FIG. 5 is a drawing in which only the areas to be corrected in FIG. 6 are extracted.
ところで、修正された曲線が2乗反比例曲線であるため
には、その始点、即ち、横軸で1の値、縦軸でIの値を
通過する際の曲線の勾配が−2であることが必要である
。By the way, in order for the corrected curve to be a square inverse proportional curve, the slope of the curve when passing through its starting point, that is, the value 1 on the horizontal axis and the value I on the vertical axis, must be -2. is necessary.
即ち、今修正された放電曲線として、
で表わされる2乗反比例曲線を仮定すると、縦軸の値が
1、横軸の値が1で指数曲線と連続的に接続されるため
には、t=iにてV=tでなければならないから、結局
(1)式において定数に1は1でなげればならないもの
である。That is, assuming that the now modified discharge curve is a squared inverse proportionality curve represented by Since V=t at i, the constant 1 must be multiplied by 1 in equation (1).
したがって、2乗反比例曲線群中から で表わされる曲線が選定されなげればならない。Therefore, from the group of inversely proportional square curves, The curve represented by must be selected.
しかるに、この曲線の第1次導関数は、 であるから、t=iにおける勾配が とが必要なわけである。However, the first derivative of this curve is Therefore, the slope at t=i is This is why it is necessary.
一方、指数曲線の方は、 2であるこ で表わされ、 その第1次導関数は、 となる。On the other hand, for an exponential curve, It's 2 It is expressed as Its first derivative is becomes.
しかるに、V=1、t=iにて前述の2乗反比例曲線に
連続的に接続されるためには、V=1、t=iにて勾配
が−2でなげればならないから、結局、(4X5)式に
おいて、定数に2は2でなげればならないものである。However, in order to be continuously connected to the above-mentioned square inverse proportional curve at V=1 and t=i, the slope must be -2 at V=1 and t=i, so in the end, In the equation (4×5), the constant 2 must be multiplied by 2.
したがって、指数曲線群中から
で表わされる曲線が選定されなげればならないのであり
、この曲線は1=0にてV=e2となるから、結局、v
=i、t=1にて前記2乗反比例曲線と連続的に接続さ
れる指数曲線としては、縦軸に対してe2 (7,39
)で交叉するものが選定されるべきことがわかる。Therefore, the curve expressed by the exponential curve group must be selected, and since this curve has V=e2 at 1=0, in the end, v
As an exponential curve that is continuously connected to the square inverse proportionality curve at =i, t=1, e2 (7, 39
), it can be seen that those that intersect should be selected.
さて、上記の如くに選定された指数曲線の第1次導関数
は、(5)式に(4)式を代入すれば、で表わされるか
ら、(7)式において、K2−2げば、
と置
となる。Now, the first derivative of the exponential curve selected as above can be expressed by substituting equation (4) into equation (5), so in equation (7), if K2-2, then I will leave it at that.
これに対して、修正されるべき放電曲線としての2乗反
比例曲線の第1次導関数は、(3)式を(2)式を用い
て変形すれば、
で表わされる。On the other hand, the first derivative of the square inverse proportionality curve as the discharge curve to be corrected can be expressed as follows by transforming equation (3) using equation (2).
そこで、(8)式と(9)式を比較すれば、修正された
2乗反比例曲線の第1次導関数は、指数曲線の第1次導
関数に対してjv倍になっていることがわかる。Therefore, by comparing equations (8) and (9), we can see that the first derivative of the corrected square inverse proportionality curve is jv times the first derivative of the exponential curve. Recognize.
したがって、前記の如くに選定された指数曲線の勾配を
コンデンサ13の端子電圧Vの変化に応じて11倍だけ
修正すればよいことになる。Therefore, it is only necessary to modify the slope of the exponential curve selected as described above by a factor of 11 in accordance with the change in the terminal voltage V of the capacitor 13.
換言すれば、指数関数の勾配にjvを乗じた勾配の曲線
を得ることにより、指数曲線を2乗反比例曲線に変換で
きるものである。In other words, by obtaining a curve with a slope obtained by multiplying the slope of an exponential function by jv, an exponential curve can be converted into a square inverse proportional curve.
しかるところ、前述の如く、デユーティ比B/Aで断続
される放電曲線の勾配はB/A倍になるのであるから、
なる関係を保持する必要がある。However, as mentioned above, since the slope of the discharge curve intermittent at the duty ratio B/A is times B/A, it is necessary to maintain the following relationship.
しかして、
なる関係が成立し、放電制御信号の波形は第4図及び第
7図すに示す如くの2乗曲線を有する波形であればよい
ことがわかる。Therefore, it can be seen that the following relationship is established, and the waveform of the discharge control signal only needs to have a square curve as shown in FIGS. 4 and 7.
同様に、第7図においてaはハープシコード、Cは弱音
ペダルを使用したピアノのための放電制御信号波形であ
る。Similarly, in FIG. 7, a is a discharge control signal waveform for a harpsichord, and C is a discharge control signal waveform for a piano using a soft pedal.
また、dは各種の放電制御信号波形の原波形としての三
角波である。Moreover, d is a triangular wave as the original waveform of various discharge control signal waveforms.
これらの放電制御信号によって修正された放電曲線群を
第8図に示す。FIG. 8 shows a group of discharge curves modified by these discharge control signals.
同図において、放電曲線a、b、c、dはそれぞれ第7
図における放電制御信号a、b、c、dによって修正さ
れたものである。In the same figure, the discharge curves a, b, c, and d are the seventh
This is modified by the discharge control signals a, b, c, and d in the figure.
次に、第3図における放電制御信号発生回路17につい
て説明する。Next, the discharge control signal generation circuit 17 in FIG. 3 will be explained.
第9図において、17aは演算増幅器、17b。In FIG. 9, 17a is an operational amplifier and 17b.
17c及び17dはレベルシフト用抵抗器、17eはF
ET、17fは入力端子、17gは出力端子、17hは
バイアス調整用抵抗器である。17c and 17d are level shift resistors, 17e is F
ET, 17f is an input terminal, 17g is an output terminal, and 17h is a bias adjustment resistor.
今、入力端子17fに時間に対して直線的に変化する三
角波を印加するとFET17eのゲート電圧対ドレイン
電流の関係が2次関数であるために、演算増幅器17a
の入力には時間に対して2乗曲線で変化する電流が流れ
る。Now, when a triangular wave that changes linearly with time is applied to the input terminal 17f, the relationship between the gate voltage and drain current of the FET 17e is a quadratic function, so the operational amplifier 17a
A current that changes in a square curve with respect to time flows through the input.
これを演算増幅器17aでもって電圧に変換すれば出力
端子17gには2乗曲線を有する放電制御信号波形が得
られる。If this is converted into a voltage by the operational amplifier 17a, a discharge control signal waveform having a square curve is obtained at the output terminal 17g.
また、バイアス調整用抵抗器17hを操作して、FET
I 7eのゲートに供給されるバイアス電圧を調整する
ことによって、FET17eの動作点を変化させること
ができるので、第7図すに示す如くの2乗曲線を有する
放電制御信号波形の他、第7図a、第7図Cに示す如く
の・・−プシコード、あるいは、弱音ペダルを用いたピ
アノに適した放電制御信号波形をも得ることができる。Also, by operating the bias adjustment resistor 17h, the FET
By adjusting the bias voltage supplied to the gate of I7e, the operating point of FET 17e can be changed, so in addition to the discharge control signal waveform having a square curve as shown in FIG. It is also possible to obtain a discharge control signal waveform suitable for a psichord or a piano using a soft pedal, as shown in Figures 1 and 7C.
ところで、放電制御信号波形は、上記波形に限られるも
のではなく、バイアス調整用抵抗器17hを操作して、
FET17eの動作点を変化させることによって、各種
の放電制御信号が得られ、これによって、各種の関数に
従う放電曲線を得ることもできる。By the way, the discharge control signal waveform is not limited to the above waveform, but can be changed by operating the bias adjustment resistor 17h.
By changing the operating point of the FET 17e, various discharge control signals can be obtained, and thereby discharge curves according to various functions can also be obtained.
更には、放電制御信号発生回路170入力端子17fに
供給されるべき三角波でもって直接的にトランジスタ1
5を断続させてもよい。Furthermore, the triangular wave to be supplied to the input terminal 17f of the discharge control signal generation circuit 170 directly controls the transistor 1.
5 may be intermittent.
なお、レベルシフト用抵抗器17b、17c。Note that level shift resistors 17b and 17c.
17dはトランジスタ150ベース・エミッタ間電位の
存在による波形の下方シフトを補償するものである。17d compensates for the downward shift of the waveform due to the presence of the base-emitter potential of the transistor 150.
続いて、この発明の第二の実施例を第10図に基づいて
説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 10.
同図において、13はコンデンサ、14は抵抗器、18
はダイオードであって、コンデンサ13の放電回路の一
部を形成する。In the same figure, 13 is a capacitor, 14 is a resistor, and 18 is a capacitor.
is a diode and forms part of the discharge circuit of the capacitor 13.
17は第3図における11に相当する放電制御信号発生
回路である。17 is a discharge control signal generation circuit corresponding to 11 in FIG.
他の構成要素は第一の実施例の場合と同一である。Other components are the same as in the first embodiment.
コンデンサ13の端子電圧が放電制御信号の波高値より
も大きい範囲では、ダイオード18は導通状態となり、
抵抗器14及び低出力インピーダンスの放電制御信号発
生回路17によって放電路が形成される。In the range where the terminal voltage of the capacitor 13 is larger than the peak value of the discharge control signal, the diode 18 becomes conductive,
A discharge path is formed by the resistor 14 and the discharge control signal generation circuit 17 with low output impedance.
したがって、この範囲におけるコンデンサ13の放電曲
線は第一の実施例の場合と同じく指数関数となる。Therefore, the discharge curve of the capacitor 13 in this range becomes an exponential function as in the case of the first embodiment.
コンデンサ13の端子電圧が放電制御信号の波高値より
も小さい範囲では、ダイオード18がスイッチング素子
として作動するために放電電流が制限される結果、第一
の実施例の場合と同様に、放電曲線が指数関数以外の関
数曲線に修正される。In the range where the terminal voltage of the capacitor 13 is smaller than the peak value of the discharge control signal, the diode 18 operates as a switching element and the discharge current is limited, so that the discharge curve changes as in the first embodiment. Corrected to a function curve other than an exponential function.
上記の如く、この発明によれば、コンデンサの放電路の
一部にスイッチングトランジスタを設け、該スイッチン
グトランジスタのデユーティ比を2乗曲線を有する波形
を含む種々の波形から成る放電制御信号でもって制御す
ることによって、または、コンデンサの放電路の一部に
ダイオード及び低出力インピーダンスの放電制御信号発
生回路を直列に挿入して、該ダイオードのデユーティ比
を2乗曲線を有する波形を含む種々の波形から戒る放電
制御信号でもって制御することによって放電曲線を修正
して2乗反比例曲線等、指数関数曲線以外の放電曲線を
得ることができる。As described above, according to the present invention, a switching transistor is provided in a part of the discharge path of the capacitor, and the duty ratio of the switching transistor is controlled by a discharge control signal having various waveforms including a waveform having a square curve. Alternatively, by inserting a diode and a low output impedance discharge control signal generation circuit in series in a part of the discharge path of the capacitor, the duty ratio of the diode can be determined from various waveforms including waveforms having a square curve. By controlling the discharge control signal using a discharge control signal, the discharge curve can be modified to obtain a discharge curve other than an exponential function curve, such as a square inverse proportional curve.
その結果、鍵盤を押下する際、加えられた力に比例する
楽音出力を得ることができるために、機械式鍵盤と同一
の音量感覚でもって楽音の強弱を忠実に表現できる。As a result, when pressing a key, it is possible to obtain a musical sound output proportional to the force applied, so that the strength of the musical sound can be faithfully expressed with the same volume sensation as a mechanical keyboard.
加えて、放電曲線の勾配を前記2乗反比例曲線のそれよ
りも小さい範囲内の特定の値に定めることによって鍵盤
を押下する力に対して音量がより緩慢に変化するハープ
シコードの音量感でもって、また、放電曲線の勾配を前
記2剰反比例曲線のそれよりも大きい範囲内の特定の値
に定めることによって、鍵盤を押下する力に対して音量
がより急峻に変化するような弱音ペダルを使用したピア
ノの音量感覚でもって楽音の強弱を忠実に表現できる。In addition, by setting the slope of the discharge curve to a specific value within a range smaller than that of the square inverse proportionality curve, the volume of the harpsichord changes more slowly in response to the force of pressing down on the keyboard. In addition, by setting the slope of the discharge curve to a specific value within a range larger than that of the 2-modulus inverse proportionality curve, a weak tone pedal was used that caused the volume to change more steeply in response to the force of pressing the keyboard. The strength and weakness of musical tones can be faithfully expressed using the sense of volume of a piano.
以上のように、この発明によるタッチレスポンス回路は
簡単な回路構成によって打鍵の強弱に対して任意の関数
関係を有する楽音を得ることができ、有鍵電子楽器によ
る適切な音楽表現を具現するために有効である。As described above, the touch response circuit according to the present invention can obtain musical tones that have an arbitrary functional relationship with the strength of keystrokes with a simple circuit configuration, and can realize appropriate musical expression with a keyed electronic musical instrument. It is valid.
第1図〜第2図は従前のタッチレスポンス回路に関する
ものであり、第1図はその回路図、第2図はコンデンサ
3の端子電圧と接点2aの跳躍時間の関係を示す指数曲
線である。
第3図〜第9図はこの発明の一実施例に関するものであ
り、第3図はその回路図、第4図は放電曲線として2乗
反比例曲線を得るための放電制御信号波形を示す波形図
、第5図は放電曲線と放電制御信号波形の関係を示す波
形図、第6図は放電曲線としての2乗反比例曲線を指数
曲線と対比して示す波形図、第7図は代表的な放電制御
信号波形を示す波形図、第8図は代表的な放電曲線を示
す波形図、第9図は放電制御信号発生回路の構成を示す
回路図である。
第10図はこの発明の第二の実施例の構成を示す回路図
である。
1・・・・・・鍵盤、2・・・・・・トランスファース
イッチ、2a・・・・・・可動接点、2b・・・・・・
ブレーク接点、2c・・・・・・メーク接点、Bo・・
・・・・電源、13・・・・・・コンデンサ、14・・
・・・・抵抗器、15・・・・・・スイッチングトラン
ジスタ、16・・・・・・抵抗器、17・・・・・・放
電制御信号発生回路、18・・・・・・スイッチングダ
イオード。1 and 2 relate to a conventional touch response circuit, with FIG. 1 being a circuit diagram thereof, and FIG. 2 being an exponential curve showing the relationship between the terminal voltage of the capacitor 3 and the jump time of the contact 2a. 3 to 9 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram thereof, and FIG. 4 is a waveform diagram showing a discharge control signal waveform for obtaining a square inverse proportional curve as a discharge curve. , Figure 5 is a waveform diagram showing the relationship between the discharge curve and the discharge control signal waveform, Figure 6 is a waveform diagram showing a square inverse proportional curve as a discharge curve in comparison with an exponential curve, and Figure 7 is a typical discharge curve. FIG. 8 is a waveform diagram showing a control signal waveform, FIG. 8 is a waveform diagram showing a typical discharge curve, and FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of a discharge control signal generation circuit. FIG. 10 is a circuit diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention. 1...Keyboard, 2...Transfer switch, 2a...Movable contact, 2b...
Break contact, 2c...Make contact, Bo...
...Power supply, 13...Capacitor, 14...
... Resistor, 15 ... Switching transistor, 16 ... Resistor, 17 ... Discharge control signal generation circuit, 18 ... Switching diode.
Claims (1)
サを鍵盤の押下速度に対応した特定の期間だけ放電させ
る手段と、鍵盤の押下が完了した時点におけるコンデン
サの端子電圧に基づいて、鍵盤の押下速度の特定の関数
で表わされる出力電圧を生成する手段とから成る電子楽
器のタッチレスポンス回路において、コンデンサの放電
路の一部に挿入され、該放電路を断続するスイッチング
手段と、上記スイッチング手段のデユーティ比を放電中
のコンデンサの端子電圧に応答して変化させる放電制御
手段とを設けたことを特徴とする電子楽器のタッチレス
ポンス回路。 2 コンデンサの放電路の一部に挿入され、放電制御信
号に応答して放電路を断続するスイッチングトランジス
タと、上記スイッチングトランジスタに2乗曲線を有す
る波形を含む各種波形の放電制御信号を供給する放電制
御信号発生手段とを設げたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の電子楽器のタッチレスポンス回路。 3 コンデンサの放電路の一部に挿入され、放電制御信
号に応答して放電路を断続するスイッチングダイオード
と、上記スイッチングダイオードに放電制御信号を供給
する放電制御信号発生手段とを設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の電子楽器のタッチレスポン
ス回路。[Claims] 1. A means for charging a capacitor, a means for discharging the charged capacitor for a specific period corresponding to the pressing speed of the keyboard, and a method based on the terminal voltage of the capacitor at the time when the pressing of the keyboard is completed. , means for generating an output voltage expressed as a specific function of the pressing speed of the keyboard; and a switching means inserted into a part of the discharge path of the capacitor to connect and disconnect the discharge path; A touch response circuit for an electronic musical instrument, comprising discharge control means for changing the duty ratio of the switching means in response to a terminal voltage of a capacitor during discharge. 2. A switching transistor that is inserted into a part of the discharge path of the capacitor and connects and disconnects the discharge path in response to a discharge control signal, and a discharge device that supplies discharge control signals of various waveforms, including a waveform having a square curve, to the switching transistor. A touch response circuit for an electronic musical instrument according to claim 1, further comprising control signal generating means. 3. A switching diode that is inserted into a part of the discharge path of the capacitor and connects and disconnects the discharge path in response to a discharge control signal, and a discharge control signal generating means that supplies the discharge control signal to the switching diode. A touch response circuit for an electronic musical instrument according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56027889A JPS5832390B2 (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Touch response circuit for electronic keyed instruments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56027889A JPS5832390B2 (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Touch response circuit for electronic keyed instruments |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56123598A JPS56123598A (en) | 1981-09-28 |
| JPS5832390B2 true JPS5832390B2 (en) | 1983-07-12 |
Family
ID=12233452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56027889A Expired JPS5832390B2 (en) | 1981-02-27 | 1981-02-27 | Touch response circuit for electronic keyed instruments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832390B2 (en) |
-
1981
- 1981-02-27 JP JP56027889A patent/JPS5832390B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56123598A (en) | 1981-09-28 |
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