电子乐器的触控装置的制作方法

专利名称：电子乐器的触控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子乐器(例如电子钢琴)的触控装置(touch control apparatus),所述触控装置使得演奏操作器(例如键)能够为电子乐器 的演奏者提供良好的感觉。
背景技术：
对于声学钢琴，通过键操作来驱动动作机构(在该动作机构中，锤 敲击弦)，由此为演奏者将不同的"触感"传递给键。通过电子音调发 生器生成乐音信号的电子钢琴也期望再现与声学钢琴类似的触感。作为 再现触感的技术，已存在两种技术 一种技术是提供模仿声学钢琴的动 作机构的动作机构； 一种技术是通过致动器，用电子方式推动(urge)键 来再现声学钢琴的触感。对于后一种类型的电子钢琴，用于控制致动器
的技术被称为"触控(力觉控制)"。
对于触控，提供用于在键上施加反作用力的致动器，以根据通过致 动器供应的电流值来增加或减少反作用力的大小。由于必须根据与键的 操作状态相关的物理量(例如键按压深度、键按压速度或加速度)来控 制反作用力，所以执行触控的电子钢琴设置有用于感测键的操作状态的 多个传感器。例如，日本特许第3772491号公报公开了一种通过位置传 感器获得位置信息(键按压深度)的技术，其对位置信息进行微分来获 得速度和加速度，进而基于这些物理量控制反作用力。此外，日本特许 第3772491号公报指出，除了这些物理量之外还可利用微分加速度。然 而，日本特许第3772491号公报没有说明在触控中利用微分加速度的任 何具体方案。
此外，日本特开2005-195619号公报公开了一种通过使用光反射键 传感器直接获得位置信息和速度信息的技术。
另外，日本特开2006-23287号公报公开了一种通过使用压电元件测量物体的微分加速度的技术。更具体地说，对物体施加加速度使得为物 体设置的压电元件变形，由此导致压电元件上生成与加速度成比例的电
荷Q。如果压电元件的两端均短路，则通过短路电流i，其中"i=dQ/dt"。 短路电流i与微分加速度成比例。因此，可通过测量短路电流i获得微分 加速度。
此外，日本特开2004-94160公开了一种在不损害键的外观的情况下 在键上配置各种电子部件(LED及其照明电路)的技术。

发明内容
本发明要解决的问题
然而，根据日本特许第3772491号公报披露的技术，除非检测到键 的位置信息(键按压的深度)的改变，否则将不施加任何反作用力。这 样导致在刚刚开始按压键之后，特别是在强力按压键时，反作用力的上 升相对于键按压的深度延迟。此外，键是由演奏者用他的手指来操作的， 而手指是人的最敏感的感觉器官之一。因此，存在这样的问题，反作用 力的上升中的延迟使得演奏者不舒服地在开始按压键之后立即识别出触 感。为了解决这个问题，可采用这样的方案，即通过键的致动器施加电 流，由此即使在键的静止位置上也可以预先对键施加反作用力。然而， 这个方案由于需要大量的能量消耗而不利。 完成本发明来解决上述问题，且本发明的目的在于提供一种电子乐 器的触控装置，该触控装置实现了反作用力的快速上升，以便为演奏者 提供自然的触感。 解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的特征在于提供一种电子乐器的触控装 置，所述触控装置包括以下组件。括号中的数字和符号都是示例。
所述电子乐器的触控装置包括演奏操作器(30)，设置在电子乐 器上，以所述演奏操作器(30)围绕支点(34)枢转的方式被支撑，并 由演奏者操作以使得所述演奏操作器(30)沿特定方向枢转；驱动装置 (13， 20)，被设置用于所述演奏操作器(30)，并产生沿与所述特定 方向相反的方向推动所述演奏操作器(30)的反作用力；第一物理量信号输出装置(38)，测量与所述演奏操作器(30)被操作的状态相关的 第一物理量，并输出表示所述第一物理量的第一物理量信号(微分加速 度信号j);第二物理量信号输出装置(35， 36)，输出第二物理量信号 (x， v， a)，第二物理量信号表示与所述演奏操作器(30)被操作的状 态相关的第二物理量；第一控制装置(SP4至SP12)，控制所述驱动装 置(13， 20)，以在从所述演奏操作器(30)的操作开始，直到己经过 去预定时间(ts)或直到所述演奏操作器(30)的操作行程己经达到所述 行程的预定位置(xs)的初始阶段，使得所述反作用力随着所述第一物 理量信号(j)的增加而增加；以及第二控制装置(SP14至SP26),在 经过所述初始阶段之后，使得所述驱动装置(13， 20)根据所述第二物 理量信号(x， v， a)产生所述反作用力。
在这种情况下，相对于所述演奏操作器(30)的操作开始，所述第 一物理量信号(j)比所述第二物理量信号(x， v, a)更快地增加。
此外，所述第一物理量信号(j)是表示所述演奏操作器(30)的加 速度的微分值的信号；所述第一物理量信号输出装置(38)是测量所述 演奏操作器(30)的加速度的微分值的微分加速度传感器；而所述第二 物理量信号(x， v， a)是表示所述演奏操作器(30)的位置(x)、速 度(v)和加速度(a)中任一个的信号。
此外，所述第二物理量信号输出装置(35， 36)是测量所述演奏操 作器(30)的位置、速度或加速度的传感器。
此外，所述第二物理量信号输出装置(35， 36)包括检査所述演奏 操作器(30)是否位于初始位置(静止位置)的至少一个传感器。
此外，所述第二物理量信号输出装置(35， 36)通过对表示加速度 的微分值的信号(j)进行积分来输出所述第二物理量信号(x， v， a)。
此外，所述第二物理量信号输出装置(35， 36)输出表示位置(x)、 速度(v)和加速度(a)中至少任意两个的物理量的物理量信号(x， v， a);且所述第二控制装置(SP14至SP26)存储控制模式表(42a)，并 根据从所述控制模式表(42a)读出的结果，来使得所述驱动装置(13， 20)产生反作用力，其中控制模式表(42a)限定两个物理量与所述反作 用力之间的关系。
6此外，所述微分加速度传感器(38)具有压电元件(384)，其根 据所述演奏操作器(30)的加速度而变形；线路(142),其连接所述压 电元件(384)的特定位置(certain point);以及电流测量电路(144)， 其测量经过所述线路(142)的电流。
根据本发明，所述驱动装置是受控的，以使得反作用力在初始阶段 期间随着演奏操作器的微分加速度信号的增加而增加，并且在经过初始 阶段之后，根据演奏操作器的位置、速度或加速度产生反作用力。结果， 使得反作用力的上升加速，从而为演奏者提供自然的触感。


图1是示出根据本发明实施例的电子钢琴的键盘部的配置图； 图2A示出微分加速度传感器的详细配置图2B示出用于表示在微分加速度信号输出部中流过的电流与微分
加速度之间的关系图3是示出根据实施例的电子钢琴的控制电路的方块图4是示出存储在控制模式表中的驱动力F与位置信号x、速度信号
v和加速度信号a之间的关系图5是示出在实施例的电子钢琴上执行的触控程序的流程图6示出表示声学钢琴键的按压位置、速度、加速度和微分加速度
之间的关系图；以及
图7是示出实施例的变型的触控程序的流程图。
具体实施例方式
l.实施例的硬件配置 l丄键盘部10的配置
接下来，将参照图1描述根据本发明实施例的电子钢琴的键盘部10 的配置。尽管键盘部10由多个键和它们的外围电路构成，但图1示出仅 一个键的配置。键30可围绕支点(fulcrum) 34自由枢转。在该图中， 键30的前部位于右侧。更具体地说，右侧上的端部被使用者向下按压。 在键30的后端上方设置螺线管单元20。在螺线管单元20的内部，螺线) 22由覆盖 螺线管单元20的上端和下端表面以及边缘表面的铁磁体形成。磁轭22 和螺线管24形成螺线管单元20的定子。
由形状近似为圆筒的铁磁体形成的插棒26安装到螺线管24的中空 部分中，使得插棒26可向上和向下移位。形状类似于直径更小的圆筒的 轴27从插棒26的下表面26b向下突出。轴27的下端连接至磁性板28， 该磁性板28由形状类似于矩形板的永磁体形成。在键30的上表面的一 部分固定由形状类似于矩形板的永磁体形成的另一个矩形磁性板32，以 面对磁性板28。磁性板28的下表面是S极，且磁性板32的上表面是N 极，因此磁性板28、 32相互吸引。
在键30的前端下方设置用于感测键30的按压速度的速度传感器36。 在键30的后端下方设置用于感测键30的按压位置的位置传感器35。在 键30的前端内部嵌入用于感测键30的加速度的微分值的微分加速度传 感器38。微分加速度信号输出部14基于由微分加速度传感器38所感测 到的信号来输出微分加速度信号j。位置信号输出部16基于由位置传感 器35所感测到的信号来输出位置信号x。速度信号输出部18基于由速度 传感器36所感测到的信号来输出速度信号v。
驱动装置13提供通过螺线管24的电流，以向下推动插棒26。从驱 动装置13供应至螺线管24的电流是脉宽调制(PWM)直流电，因此施 加到键30上的反作用力根据脉宽调制(PWM)的占空比而增加或减少。 驱动控制部12根据随后所述的命令值Duty向驱动装置13提供PWM信 号。结果，在与使用者按压键所产生的力相反的方向上产生驱动力。使 用者通过他的手指感觉驱动力为"触感"。如上所述，图1示出仅一个 键的配置。因此，提供与键30的数目相同数目的图1中所示的各个组件。 1.2.微分加速度传感器38的详细配置
以下将参照图2A和图2B，详细描述微分加速度传感器38。图2A 是图1的A-A，横截面图。具有矩形截面的支撑平台302、 302从键30的 内壁向内突出。在各支撑平台302、 302的上表面固定形状类似于薄板的 隔板(diaphragm) 387的右端和左端。在隔板387的背面固定近似圆柱 形的锤(spindle) 388。在隔板387的上表面上层叠下电极386、压电元件384 (例如PZT)和上电极382。上电极382和下电极386连接至电阻 器142的两端，该电阻器142设置在微分加速度信号输出部14的内部。 放大器144将电阻器142的端子电压放大，以输出放大电压。
在上述配置中，如果按压键30以对键30施加向下加速度，则锤388 试图通过惯性保持先前位置，从而使得隔板387根据加速度偏转，好像 向上膨胀(bulge) —样。此外，压电元件384也沿着隔板387偏转，使 得压电元件384上生成与加速度成比例的电荷Q。电荷Q经由电阻器142 释放，从而电流I穿过电阻器142。图2B示出微分加速度与电流I之间 的示例性关系。如图2B所示，如果键30的微分加速度增大，则为了使 隔板387到达偏转的极限，电流I非线性地改变。然而，在小于非线性 区域的区域中，电流I与微分加速度成比例。
电流I与微分加速度成比例的原因在于电流I与电荷Q的时间微分 (dQ/dt)成比例，而电荷Q与键30的加速度成比例，结果电流I与键 30的微分加速度成比例。因此，电阻器142的端子电压也与微分加速度 成比例。因此，放大器144输出微分加速度信号j，该微分加速度信号j 是与实际微分加速度成比例的电压信号。 1.3.控制电路的配置
接下来，将参照图3描述实施例的电子钢琴的控制电路的配置。在 图3中，CPU 46根据ROM 42中存储的程序，通过总线54控制其它组 件。RAM44用作CPU46的工作存储器。例如由存储卡构成的外部存储 设备50根据需要而存储RAM 44中所存储的表演信息等。通信接口 52 输入和输出MIDI信号等。设定操作部56由用于进行各种设定的开关和 旋钮构成。显示装置58为使用者显示各种类型的信息。音调输出部60 根据由CPU46提供的表演信息来合成乐音信号，以根据合成的乐音信号 发出音调。
如上所述，键盘部IO输出微分加速度信号j、位置信号x和速度信 号v。这些信号通过总线54提供至CPU46。此外，由CPU46输出的命 令值Duty通过总线54提供至键盘部10。 ROM 42不仅存储由CPU 46执 行的程序，还存储为进行触控而提供的各种表。更具体地说，控制模式 表42a基于位置信号x、速度信号v和加速度信号a，来限定将在螺线管单元20上产生的驱动力F。加速度信号a是通过对速度信号v进行微分 而获得的。尽管在日本特许第3772491号公报(在背景技术部分中提到) 中己经详细描述了控制模式表，但现在还将简单说明控制模式表。
基本上，存在三种控制模式表。第一控制模式表存储与位置信号x 和速度信号v对应的驱动力(反作用力)F。在第一控制模式表中，如图 4所示，在Z轴方向上采用多个速度信号v，从而第一控制模式表具有为 多个不同的速度信号v提供的多个XY表。在每个XY表中，在X轴方 向上采用位置信号x，在Y轴方向上采用驱动力F，以存储根据不同的位 置信号x而改变的驱动力F。驱动力F的计算涉及插值处理。第二控制 模式表的配置与第一控制模式表类似。然而，在第二控制模式表中，在Z 轴上采用位置信号x，而在X轴上采用速度信号v，且在Y轴上采用驱 动力F。第三控制模式表也与第一和第二控制表类似地配置。然而，在第 三控制模式表中，在Z轴上采用位置信号x，而在X轴上采用加速度信 号a，且在Y轴上采用驱动力F。尽管图4中示出的具体变化曲线在第一 至第三控制模式表之间有所不同，但是第一至第三控制模式表的变化曲 线大致上显示了类似的变化趋势。
根据驱动力F限定命令值Duty的输出表42b存储与驱动力F成比例 的命令值Duty。这个表也在上述日本特许第3772491号公报中有所描述。 日本特许第3772491号公报的描述合并在本说明书中。 2.实施例的操作
接下来，将描述实施例的操作。在这个实施例中，监控所有键30的 位置信号x，以持续检査键30的各个位置信号x是否远离它们的静止位 置，换句话说，是否已经开始对各个键30进行按压。如果检测到对任意 键30的按压开始，则为所述键启动图5中所示的触控程序。更具体地说， CPU 46可以以多任务的方式运行。因此，在按压两个或更多个键30的 情况下，对于两个或更多个键中的每一个，以单独的处理来执行图5所 示的程序。
在图5中，当处理进行到步骤SP2时，执行特定的初始化。然后， 处理进行到步骤SP4，以确定执行该处理的目标键30的位置信号x是否 已返回其静止位置。如果作出肯定判定，则处理进行到步骤SP6，以使得相应的驱动装置13停止驱动键30。此外，通过关闭已经返回至静止位 置的键30的驱动装置13的电源，则仅有实际受到按压的键30的驱动装 置13进入操作。因此，本实施例可进一步减少能量消耗。
如果键30没有返回静止位置，则处理在步骤SP4作出否定判定，以 进行步骤SP8。在步骤SP8，检测目标键30的微分加速度信号j。在下一 个步骤SP9，该处理基于微分加速度信号j来计算要对键30施加的驱动 力F，并参照输出表42b以计算产生驱动力F所需的命令值Duty (脉宽 调制(PWM)的占空比)。在步骤SP9中执行的计算仅应用于按压键的 初始阶段。驱动力F由微分加速度信号j的单调增加函数来限定，以将 驱动力F设置为与微分加速度信号j的增加成比例地增加的值。此外， 该处理参照输出表42b，以将命令值Duty设置为与驱动力F的增加成比 例地增加的值。
然后该处理进行到步骤SP10,以向驱动控制部12输出所获得的命 令值Duty。命令值Duty的输出使得驱动控制部12向驱动装置13提供脉 宽调制(PWM)信号(其具有与命令值Duty相等的占空比)，以向螺 线管24提供来自驱动装置13的脉宽调制电流，从而向键30施加根据命 令值Duty的驱动力。之后，该处理进行到步骤SP12，以确定是否满足 某个"初始控制完成条件"。优选地，初始控制完成条件例如为，从键 的按压开始(从图5所示的程序执行开始)过去的时间是否已经达到预 定时间ts。此外，优选地，预定时间ts是"lmsec"或更小。
如果没有满足"初始控制完成条件"，则该处理在步骤SP12作出否 定判定以返回步骤SP4。然后，只要键30没有返回其静止位置，则在满 足初始控制完成条件之前，该处理重复步骤SP4至SP12，以将命令值 Duty设定为仅取决于微分加速度信号j的值，以基于命令值Duty，通过 驱动控制部12、驱动装置13和螺线管单元20继续对键30施加反作用力。
然后，如果满足初始控制完成条件，则该处理进行到步骤SP14，以 通过位置信号输出部16检测位置信号x。然后，该处理进行到步骤SP16, 以通过速度信号输出部18检测速度信号v。之后，该处理进行到步骤 SP18，以通过速度信号v进行微分获得加速度信号。然后，该处理进行 到步骤SP20，以通过使用控制模式表42a，根据各信号x、 v、 a计算驱
ii动力F。之后，该处理进行到步骤SP22，以参照输出表42b，根据驱动 力F计算命令值Duty。该处理进行到步骤SP24，以向驱动控制部12输 出所计算的命令值Duty。通过这些步骤，与上述步骤SP10的情况一样， 对键30施加取决于命令值Duty的驱动力。
尽管在上述日本特许第3772491号公报中详细描述了驱动力F的计 算，但现在还将简单说明该计算。首先，参照第一控制模式表(图4)， 计算根据位置信号x (X轴)和速度信号v (Z轴)改变的驱动力F1。然 后，参照第二控制模式表(图4)，计算根据速度信号v (X轴)和位置 信号x (Z轴)改变的驱动力F2。之后，参照第三控制模式表(图4)， 计算根据加速度信号a (X轴)和位置信号x (Z轴)改变的驱动力F3。 在对驱动力F1、 F2、 F3的计算中，尽管在第一至第三控制模式表中存储 了关于X轴、Y轴和Z轴的值，但是这些值不是连续的。因此，要按需 要执行插值。在计算驱动力F1、 F2、 F3之后，组合所述驱动力F1、 F2、 F3，以最终获得驱动力F。
在以上说明中，实施例被设计成不管键30移动的方向如何均使用相 同的第一至第三控制模式表。然而，本实施例可修改为具有第一至第三 模式表中的两种(特别是第一控制模式表)，以与键30的按压和键30 的释放对应，从而以键30的按压和释放彼此区别开的方式获得驱动力 Fl、 F2、 F3。这种改进使电子钢琴得以具有以下特征在使用者操作键 30时所施加的反作用力在键30的按压和释放操作之间有所不同。换句话 说，这种改进使得电子钢琴能够在触键过程中展示出类似于声学钢琴的 滞后现象。
然后，该处理进行步骤SP26,以确定键30的位置信号x是否己经 返回至静止位置。如果键30没有返回至静止位置，则该处理作出否定判 定以返回至步骤SP14。之后，该处理重复步骤SP14至SP26，直到键30 返回至静止位置，以将命令值Duty设定为取决于位置信号x、速度信号 v和加速度信号a的值，从而基于命令值Duty，通过驱动控制部12、驱 动装置13和螺线管单元20，对键30继续施加反作用力。如果键30己经 返回至静止位置，则该处理在步骤SP26作出肯定判定，以进行步骤SP28。 在步骤SP28，如同在步骤SP6的情况一样，驱动装置13停止。3. 实施例的效果
接下来，将参照图6中的(a)至(d)描述本实施例的效果。图6 中的(a)至(d)示出声学钢琴的按压键的微分加速度、加速度、速度 和按压位置的代表性示例。在图6中的(d)中，在时刻tO开始键的按压 之后，键逐渐加速，以在时刻t3和以后保持恒定速度。对时刻tO与时刻 t3之间的部分的进一步详细分析显示出在时刻t0与时刻tl之间的部分 Ta中，键30的加速度以接近恒定速率增加。换句话说，在部分Ta中， 键30处于加速度的正微分值几乎恒定的运动状态。
在时刻tl与时刻t2之间的下一个部分Tb中，键30处于速度以接近 恒定的加速度增加的恒定加速度的运动状态。在时刻t2与时刻t3之间的 下一个部分Tc中，键30处于加速度以接近恒定速率减少的运动状态。 换句话说，在部分Tc中，键30处于加速度的微分值为负且几乎恒定的 运动状态。S卩，在部分Tc中，键30进入恒定微分加速度的运动状态。 由图6中的(a)至(d)明显可见，与其它信号相比，微分加速度的上 升是极快的(换句话说，从键的按压开始到峰值所需的时间最短)。因 此，通过基于微分加速度对反作用力进行控制，可使反作用力的上升加 速，特别是在强力按压键的情况下。
4. 改进
本发明不限于上述实施例，并且例如可按以下示例所述进行各种修
改
(1)在上述实施例中，位置传感器35、速度传感器36和微分加速 度传感器38测量键30的运动状态。然而，在采用足够精确的传感器作 为微分加速度传感器38的情况下，可省略位置传感器35和速度传感器 36。这是因为有了精确的微分加速度信号j，就能够通过微分加速度信号 j的积分来获得加速度信号a、速度信号v和位置信号x。然而，为了关 闭驱动装置13 (步骤SP6和SP28)，优选为单独提供用于检査键30是 否返回静止位置的装置。这是因为如果积分累积误差，从而最终形成错 误的位置信号x，则难以仅通过位置信号x而精确地检测出键30回复至 静止位置。可通过接触传感器(例如简单的微动开关)实现所述检查装 置。在这个改型中，将图5中所示的触控程序用图7中所示的触控程序 代替。在图7所示的程序中，图5中的步骤SP14至SP18被步骤SP40 至SP46代替，而其它步骤则类似于图5中的那些步骤。在步骤SP40， 从微分加速度传感器38输入微分加速度值j。在下一步骤SP42，对微分 加速度值j进行积分，以获得加速度信号a。在下一步骤SP44，对加速 度信号a进行积分，以获得速度信号v。在下一步骤SP46，对速度信号v 进行积分，以获得位置信号x。
(2) 在上述实施例中，在步骤SP12确定的"初始控制完成条件" 为是否从键的按压开始己经过去了预定时间ts。然而，对初始控制完 成条件的判定可利用位置信号x。例如，初始控制完成条件可为位置信 号x是否已经到达预定位置xs。可选地，可利用时间和距离这两者。更
具体地说，初始控制完成条件可为是否从键的按压开始已经过去了预 定时间ts，和/或位置信号x是否已经到达预定位置xs。预定位置xs优选 为位置信号x的全部行程(stroke)的五分之一或更少。例如，假设在键 30的边缘上的全部行程是"10mm"。然后，优选地将超过"0mm"且落 在"2mm"以内的任意值定义为预定位置xs。
(3) 将以上实施例设计成，在步骤SP20，参照构成控制模式表的 第一至第三模式表，以通过使用位置信号x、速度信号v和加速度信号a 来计算这3个驱动力F1、 F2、 F3，从而组合所述驱动力F1、 F2、 F3以 最终获得驱动力F。然而，可改进此实施例，以通过使用位置信号x、速 度信号v和加速度信号a的一部分以及第一至第三控制模式表的一部分 来计算驱动力F1、 F2、 F3的一部分，从而通过使用计算出的部分驱动力 最终获得驱动力F。可选地，可改进实施例，以通过使用位置信号x、速 度信号v和加速度信号a的全部或一部分，基于与第一至第三控制模式 表不同的表或特定的计算来获得驱动力F。此外，可通过使用函数而不使 用步骤SP9中的输出表42b的计算，来获得取决于驱动力F的命令值 Duty。
(4) 在上述实施例中，将螺线管20设置在键30的支点34的后方， 且位于键30的上方，以向下推动键30。然而，可将螺线管单元20设置 在支点34的前方，且位于键30的下方，以向上推动键30。(5) 将上述实施例设计为具有位置传感器35和速度传感器36，以 通过对速度信号v进行微分来获得加速度信号。然而，可将实施例修改 为具有加速度传感器，并通过该加速度传感器直接获得加速度信号。此 外，可省略位置传感器35。在这种情况下，通过对速度信号v进行积分 获得位置信号x。然而，如以上修改方案(1)所述，在省略位置传感器 35的情况下，优选单独提供用于检査键30是否已经返回至静止位置的装 置。
(6) 位置传感器35、速度传感器36和加速度传感器可独立地或整 体地设置。
(7) 在上述实施例中，描述了对键30执行触控的示例。然而，本 发明不限于所述键，其还可应用于操作器(例如踏板)的触控。
权利要求
1.一种电子乐器的触控装置，所述触控装置包括演奏操作器，设置在所述电子乐器上，以所述演奏操作器围绕支点枢转的方式被支撑，并由演奏者操作以使得所述演奏操作器沿特定方向枢转；驱动装置，被设置用于所述演奏操作器，并产生沿与所述特定方向相反的方向推动所述演奏操作器的反作用力；第一物理量信号输出装置，测量与所述演奏操作器被操作的状态相关的第一物理量，并输出表示所述第一物理量的第一物理量信号；第二物理量信号输出装置，输出第二物理量信号，所述第二物理量信号表示与所述演奏操作器被操作的状态相关的第二物理量；第一控制装置，控制所述驱动装置，以在初始阶段使得反作用力随着所述第一物理量信号的增加而增加，其中所述初始阶段从所述演奏操作器的操作开始，直到已经过去预定时间或直到所述演奏操作器的操作行程已经达到行程的预定位置；以及第二控制装置，使得所述驱动装置在经过所述初始阶段之后，根据所述第二物理量信号，产生反作用力。
2. 根据权利要求l所述的电子乐器的触控装置，其中 自所述演奏操作器的操作开始，所述第一物理量信号比所述第二物理量信号更快地增加。
3. 根据权利要求1或2所述的电子乐器的触控装置，其中 所述第一物理量信号是表示所述演奏操作器的加速度的微分值的信号；所述第一物理量信号输出装置是测量所述演奏操作器的加速度的微 分值的微分加速度传感器；并且所述第二物理量信号是表示所述演奏操作器的位置、速度和加速度 中任一个的信号。
4. 根据权利要求3所述的电子乐器的触控装置，其中 所述第二物理量信号输出装置是测量所述演奏操作器的位置、速度或加速度的传感器。
5. 根据权利要求3所述的电子乐器的触控装置，其中 所述第二物理量信号输出装置包括检査所述演奏操作器是否位于初始位置的至少一个传感器。
6. 根据权利要求3所述的电子乐器的触控装置，其中 所述第二物理量信号输出装置通过对表示加速度的微分值的信号进行积分，来输出所述第二物理量信号。
7. 根据权利要求3所述的电子乐器的触控装置，其中 所述第二物理量信号输出装置输出表示位置、速度和加速度中至少任意两个的物理量的物理量信号；并且所述第二控制装置存储限定两个物理量与所述反作用力之间的关系 的控制模式表，并根据从所述控制模式表读出的结果使得所述驱动装置 产生所述反作用力。
8. 根据权利要求3所述的电子乐器的触控装置，其中所述微分加速 度传感器包括压电元件，根据所述演奏操作器的加速度变形； 线路，连接所述压电元件的特定位置；以及 电流测量电路，测量经过所述线路的电流。
全文摘要
本发明涉及电子乐器的触控装置。为了检测键(30)的状态，除了通常的位置传感器(35)和速度传感器(36)之外，还设置微分加速度传感器(38)。基于在键按压的早期阶段的初始期间关于微分加速度信号(j)单调增加的函数，确定由螺线管单元(20)施加的反作用力。在经过初始阶段之后，参照表，根据速度、加速度等来确定反作用力。结果，在强力按压键时，反作用力快速增加。
文档编号G01P7/00GK101540164SQ20091012823
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年3月21日
发明者谷口成泰 申请人:雅马哈株式会社