CN1196098C - 用于致动自动钢琴中的螺线管的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于致动电子自动钢琴中的螺线管(34)的方法和装置，其中乐器数字接口(MIDI)速度值被转换成螺线管驱动信号，由螺线管驱动信号致动计数器，并按照螺线管驱动信号(28)由计数器激励螺线管(34)。中央处理单元(CPU，16)从数字数据存储装置(12)中读出MIDI数据，并从存储在只读存储器(ROM，18)中的查阅表中选择相应的螺线管驱动参数。螺线管驱动参数被包含计数器的驱动电路(26)转换成脉宽调制(PWM)波形。PWM信号(32)被发送到和螺线管(34)相连的场效应晶体管(FET，30)开关的控制极，并且螺线管(34)按照PWM信号(32)被FET(30)激励。

Description

用于致动自动钢琴中的螺线管的方法和装置

本申请是1996年8月28日申请的序列号为08/704,331的待审美国专利申请的继续。

本发明一般涉及用于再现预先记录的音乐的机械驱动的乐器的控制，尤其涉及使用数字变换(mapped)的脉宽调制的信号进行螺线管致动器的操作，以便再现原始音乐中的表现效果。

用于在机械驱动的乐器例如钢琴上记录和播放音乐的方法和装置是熟知的。为了再现逼真的演奏，重要的是不仅记录音符，以使以后播放合拍，而且还记录在原始作品中包含的表现。译码记录的表现信息，并把该信息引入到正在使用的乐器从而再现原始作品的能力对于原始作品的精确再现是重要的。

在一种典型的应用例如自动钢琴系统中，螺线管或其它的驱动器被致动以便打击琴弦。钢琴键的螺线管致动是一组复杂的机械相互作用。键机构的质量被在螺线管中产生的磁力加速。因为螺线管的力是非线性的-螺线管的力随可动铁心的行进而改变，并且键的质量是非线性的-当在致动时键的阻尼器增加键的质量，所以为了以逼真的表现效果再现音乐，在击键的整个期间内，螺线管必须被动态地控制。

在一般自动钢琴上的88个键的每一个由作用在键的远端的垂直螺线管致动。螺线管被如此设置，使得抬高键的端部，因而加速键机构和弦锤，从而打击琴弦。由螺线管产生的力是非线性的，并且从打击的开始到打击的结束可以改变10到1之多，力曲线的形状按照螺线管的设计和结构而改变。

每个琴键包括弦锤机构，其可以悬浮在键上，以便在打击之后对弦起阻尼作用。在键行进期间在某点上阻尼器相互作用产生效果，当和键接合时便在键上加上一个增加的质量。此外，阻尼器可以由钢琴家升高，使得其不和键发生作用，因而使弦在被弦锤打击之后可以维持持久。

每个螺线管致动器一般包括设置在钢架内的线圈，螺线管可动铁心在线圈中央行进并施加机械力以便升高琴键。在可动铁心推杆和键的底部之间使用柔性橡胶触点，以便减少机构的撞击噪声。然而，这也在键的行程中引入了附加的非线性成分。

研制了许多技术和装置，试图达到逼真的再现，例如用脉冲流致动螺线管，并调制脉冲的宽度，使得施加于螺线管上的平均驱动能量和所需的强度成比例，调整脉冲流中的脉冲的上升沿和下降沿，而不改变脉冲的速率，使得脉冲以快的速率接通与断开螺线管，从而改变施加于螺线管上的能量。然而，这些方法使用脉冲流致动螺线管或其它的驱动器，它们不含有用于实现原始作品的‘逼真再现’的足够的表现信息，尽管它们调制脉冲宽度来改变平均驱动能量和打击力。此外，它们不能够补偿螺线管可动铁心的非线性的行程或者因乐器不同而不同的打击键的质量。

一种更精确的方法是把螺线管的行程变换(map)成时间的离散步骤或间隔，其中变换的信息把前述的螺线管操作的以及键的运动的非线性特性考虑进去，如本受让人拥有的美国专利No.5,083,491所述，在此引为参考。一般地说，螺线管的一次打击可以含有50多个这种间隔。通过控制微处理器使这些间隔的每一个被选择地致动，微处理器通过分析各个键的相互作用来确定变换的构型。微处理器使用存储在存储器中的指令，把记录的速度信息变换成每个螺线管的驱动信号。驱动信号被分成打击信号和保持信号，打击信号包括固定宽度和幅值的时间差分的脉冲，所述脉冲的数量和定时取决于驱动变换中的信息，其控制律音的表现的再现。然后脉冲被输入到螺线管，这引起击锤打击琴弦。当打击间隔过去时，包括均匀幅值和定时的脉冲的保持信号被输入到螺线管，使得击锤位置可以被保持固定，直到律音的结束。然而，仍然不能达到所希望的再现，因为脉冲的宽度和幅值是固定的。

因此，需要一种方法和装置，用于利用脉宽调制信号驱动电子自动钢琴中的螺线管，以便精确地再现原始记录的作品中的表现。本发明满足所述需要和其它需要，并克服了在现有技术的方法和装置中存在的缺陷。

本发明涉及一种用于致动电子自动钢琴中的螺线管的方法和装置，其中能够实现优异的表现特性。一般说来，乐器数字接口(MIDI)速度值被转换成螺线管驱动信号，通过螺线管驱动信号启动一个计数器，并且按照螺线管驱动信号由所述计数器激励一个螺线管。

例如，但不限于此，本发明包括从数字数据存储装置读出MIDI数据的微处理器单元(MPU)。然后，MPU从存储在只读存储器(ROM)中的查阅表中选择相应的螺线管驱动参数。然后把选择的螺线管驱动参数由包含计数器的驱动电路转换成脉宽调制(PWM)波形。PWM信号被输入到和螺线管相连的场效应晶体管(FET)开关的控制极，因而按照PWM信号由FET激励螺线管。

在本发明中，驱动电路包括多个8位螺线管驱动器计数器。每个螺线管驱动器计数器通过互连的地址/数据总线和地址译码器寻址。每个螺线管驱动器计数器的时钟速率被设置在43KHz，其代表PWM信号的固定频率。一个也被设置在43KHz的主8位计数器控制所有螺线管驱动器计数器的最大工作循环。为了致动螺线管，MPU寻址特定的螺线管驱动器计数器。代表所需脉冲工作循环的从0到255的数值通过互连数据/地址总线被送到螺线管驱动器计数器。螺线管驱动器计数器然后从0开始顺序计数，直到其达到其从MPU接收的数值为止。在螺线管驱动器计数器进行计数的时间期间，螺线管被激励。当螺线管驱动器计数器达到其预加载的计数值时，螺线管被切断，并保留切断直到主计数器达到255的计数值为止。换句话说，一个完整的工作循环等于255个计数。当主计数器达到255个计数时，螺线管驱动器计数器则准备开始新的计数到下一个时钟周期前接收的最后的数目。注意螺线管驱动器计数器仅当主计数器计数到255之后而把其计数值复位为0时才开始计数。这一过程被重复，直到由MPU向螺线管驱动器计数器发送数值0为止。为了防止由于锁定而使螺线管损坏，一个监视计时器每隔50毫秒利用来自MPU的请求刷新信号提供螺线管的失效安全控制。如果没有接收到刷新信号，螺线管驱动器计数器将复位为0，加于螺线管的电源将被切断。

在另一个实施例中，每个螺线管驱动器计数器的时钟速率被设置在8MHz，一个也被设置在8MHz的主8位的计时器控制所有螺线管驱动器计数器的最大工作循环。在加电时或从硬件复位状态，主控制器将开始从0到256计数。当主计数器达到计数255时，发出输出清除信号而切断螺线管的电源，并对每个螺线管驱动器计数器发出启动信号。然后主计数器在其刚好达到256个计数之后翻转为0，并继续重复计数过程。为了致动螺线管，MPU寻址特定的螺线管驱动器计数器，如前所述。代表所需脉冲工作循环的从0到255的数值通过互连的数据/地址总线发送给螺线管驱动器计数器。0代表没有工作循环，或没有电源加于螺线管上，255代表最大工作循环，或最大电源加于螺线管上。在从主计数器收到开始信号之后，螺线管驱动器计数器则开始顺序计数，从刚刚收到的数开始，直到达到最终计数255。在螺线管驱动器计数器进行计数期间，螺线管不被激励。然后，在螺线管驱动器计数器达到最终计数255的时刻和主计数器向螺线管驱动器计数器发出开始信号和输出清除信号以便切断螺线管的电源的时刻之间的间隔期间，螺线管被激励。注意螺线管驱动器计数器只有当其从主计数器收到开始信号时才开始计数。在主计数器计数达到256之后回到0时发生这种情况。然后通过螺线管驱动器计数器使用其从MPU接收的最后的数重复计数处理。当从MPU向螺线管驱动器计数器发出一个新的值时所述重复被中断。为了阻止由于锁定而损坏螺线管，一个监视计时器通过每隔40毫秒请求来自MPU的刷新信号提供螺线管的失效安全控制。如果没有接收到刷新信号，通过向螺线管发出一个输出禁止信号并向主计数器发出复位信号来切断提供给螺线管的电源。

对于播放的每个音符，被存储在ROM中的螺线管驱动参数被用于产生脉宽调制驱动信号。该驱动信号包括3个分量。第一分量或“脉冲”信号，建立初始的打击速度。它使键运动，并通过静摩擦而起作用，并向着弦加速弦锤，第二分量，或“凹处(trough)”信号，不增加键的速度而使键继续运动，并使锤以比“脉冲”信号较低的力打击弦。第三分量，或“箝位(clamp)”信号，把弦锤保持在弦上，阻止弦锤从弦上反冲，并以128步从较快的时间到最慢的时间线性地改变。

本发明的一个目的在于精确地再现在螺线管致动的乐器上记录的音乐。

本发明的另一个目的在于补偿在自动钢琴系统中操作打击锤的螺线管可动铁心的非线性行程的影响。

本发明的另一个目的在于补偿钢琴键的非线性质量对于精确的音乐再现的影响。

本发明的另一个目的在于补偿噪声阻尼器对精确的音乐再现的影响。

本发明的另一个目的在于利用脉宽调制数据脉冲致动自动钢琴系统中的螺线管，它在整个打击时间期间动态地控制螺线管位置。

本发明的另一个目的在于利用最小的功率消耗使打击力最大。

本发明的其它目的和优点将由下面的说明部分看出，其中细节的说明仅是用于说明本发明的最佳实施例，而不是用于限制本发明。

通过参看只用于说明的目的的附图可以更加充分地理解本发明：

图1是按照本发明用于致动螺线管的功能方框图。

图2是图1所示的装置的螺线管驱动器电路部分的功能方块图。

图3是按照本发明的键运动、弦锤运动、以及驱动信号波形之间的关系曲线。

图4是图2所示的螺线管驱动器的另一个实施例的功能方块图。

图5是图4所示的螺线管驱动器电路的采样定时图。

参看只用于说明目的的本发明的附图，本发明一般通过图1，图2和图4所示的装置实施。应当理解，不脱离这里披露的基本构思，本发明的装置的结构以及部件的细节可以改变，本发明的方法的步骤和顺序可以改变。

本发明利用以乐器数字接口(MIDI)格式记录在磁盘上的音乐信息，所述格式已经成为工业标准。一旦音乐信息以MIDI被记录，该信息便可以由计算机使用标准编辑技术进行处理。例如，可以复制音乐片段，可以校正不好的律音，并可以进行所需的其它音乐操作。

MIDI是一种串行的通信标准，其为音乐信号的实时传输提供了通用的语言。MIDI规范允许一根电缆可以传输多达16个通道的信息，并且每个通道包含哪个音符要被播放、其声音多大、使用什么样的声音播放以及对播放的音乐如何表示的数据。速度系数被包含在这些数据通道内，其代码从0到128，最高的速度相应于最高的速度系数。本发明利用这些速度系数在螺线管致动的乐器例如自动钢琴系统上精确地再现原始记录的音乐的表现。

参看图1，在本发明的最佳实施例中，含有要被再现的音乐的记录介质10被播放装置12读取。介质10可以是任何常规的磁存储介质或光存储介质或其类似物，播放装置12可以是任何相应的常规介质读取器。控制微处理器单元(MPU)14和播放装置12相连，控制微处理器单元选择对应于特定速度系数的每个驱动信号的螺线管驱动参数。MPU14的核心部件是CPU 16，即作为系统的心脏的中央处理器。ROM 18和CPU 16相连，它在只读存储器中含有对于不同的速度系数的螺线管驱动参数以及用于CPU 16的操作软件。UART 20也和CPU 16相连，它是一种串行数据接收器，其接收来自播放装置12的串行的MIDI数据并将其传送给CPU 16。含有可变的程序数据的RAM 22也和CPU 16相连，I/O驱动器24也和CPU 16相连，其使MPU 14通过地址/数据总线28和螺线管驱动电路26相连。螺线管驱动电路26把螺线管驱动参数转换成脉宽调制信号，其通过相应的控制线32驱动几个FET驱动器30中的一个。FET驱动器30又致动相应的螺线管34。MPU 14一般是DallsSemiconductor DS87C520或其类似物，并全部使用常规的电路和电路元件。

参看图2，MPU 14解码来自记录介质10的律音和相应的速度系数，并如下所讨论的指定一个特定的驱动信号给该速度系数。律音数据将确定哪个螺线管34将被螺线管驱动电路26驱动，并且驱动信号将再现播放的律音的表现。螺线管驱动电路26，它最好是以专用集成电路(ASIC)的形式，一般包括31个独立可寻址的8位螺线管驱动器计数器36。每个螺线管驱动器计数器36由MPU 14经由相互连接的地址/数据总线28经过移位寄存器38和地址译码器40被寻址。每个螺线管驱动器计数器36的时钟速率被时钟42设置为43KHz，其代表PWM信号的固定频率。为了致动特定的螺线管34，控制MPU14寻址和该螺线管有关的螺线管驱动器计数器36，并发出代表所需脉冲周期的从0到255的数。该数据由移位寄存器40通过地址/数据总线28接收。计数数据被传递到公共数据总线，由地址译码器40选择将要根据该数据而动作的特定的螺线管驱动器计数器。

主8位计数器44控制所有螺线管驱动器计数器36的最大工作循环。主计数器44也由时钟42设置在43KHz，并连续地从0到255计数。换句话说，一个完整的工作周期是255个计数。主计数器每完成一个完整的工作周期之后，便输出一个负载信号，用于选通螺线管驱动器计数器36。然后，已被寻址的螺线管驱动器计数器36开始从0按顺序计数。当螺线管驱动器计数器36进行计数时，螺线管34被其相应的FET驱动器30激励。然后，当螺线管驱动器计数器36达到其预加载的计数值时，螺线管34被切断，并保持切断直到主计数器44完成255个计数为止。当主计数器44将其计数值复位为0时，则再次选通螺线管驱动器计数器。所选择的螺线管驱动器计数器36将从0开始计数到在数据总线上已经发出的值。注意，螺线管驱动器计数器36仅当主计数器计数到255之后而复位为0时才开始其计数。这不仅设置螺线管驱动器计数器36的工作周期，而且保持主计数器44和螺线管驱动器计数器36之间的同步。

前述的计数以及向螺线管34提供电源的处理将继续，直到当总的时间达到和MIDI代码有关的时间值时，由MPU 14向螺线管驱动器计数器36发出数值0为止。不过，为了阻止由于锁定而可能发生的螺线管损坏，可以使用监视计时器46，提供螺线管的安全失效控制。监视计时器46每隔50毫秒从MPU 14请求一个刷新信号，并且，如果刷新信号未被收到，则把所有的螺线管驱动器计数器复位为0。

图3表示“正确表现”驱动波形和合成的键和弦锤运动的例子。左方的垂直刻度相应于以百分数工作循环表示的驱动力，右方垂直刻度相应于以全运动的百分数表示的键和弦锤位置，x轴相应于以毫秒表示的时间。实线代表驱动信号，虚线代表键运动，点线代表弦锤运动。理论上，刚好在箝位脉冲电压到达之前键被完全按压。在这种情况下，弦锤打击弦，然后键将其定位在原位直到保持发生。键和弦锤的行程以驱动电压波形的函数被示出，所述波形具有由F1(脉冲)，F2(凹处)和F3(箝位)表示的分量。图中曲线表示键的机械响应是如何与施加在螺线管上的额定电压波形相配合的。如果在键的响应和输入到螺线管的电信号之间的定时不匹配，则发生不同的声音缺陷。如果电压值太低，或时间太短而不允许弦锤响应低的MIDI速度，则使由箝位脉冲引起的无打击、弱打击或硬打击被加于打击力上。

被存储在ROM中的螺线管驱动参数被用于产生具有图3所示的3个分量的螺线管驱动信号。第一分量，或“脉冲”(pulse)电压信号，建立初始的打击速度。该信号具有持续时间T1和力F1，使键运动，并通过静摩擦而起作用，并向着弦加速弦锤。第二分量，或“凹处”(trough)电压信号，不增加键的速度而使键继续运动，并使锤以比“脉冲”信号较低的力打击弦。这个信号具有持续时间T2和力F2。第三分量，或“箝位”(clamp)电压信号，把弦锤保持在弦上，阻止弦锤从弦上反冲，并以128步从较快的时间到最慢的时间线性地改变。该信号具有一个持续时间T3和力F3。

时间T1是一个恒值，其被确定为力F1使弦锤通过钢琴动作而放出但是尚未打击弦之前的时间。这等于弦锤在打击弦的大约1英寸的范围内。时间T2是力F2使弦锤打击弦并发出可能的最轻的的声音所需的最小时间。如果T2太小，音调则太高。T3是在弦锤打击弦的期间用于致动键所需的整个时间。

力F1，F2和F3以平方函数从最小值变到最大值。因此当需要最小电压minV驱动螺线管时：

F1最小值＝minV+pulse

F2最小值＝minV+trough

F3最小值＝minV+clamp

其中，pulse，clamp和trough是常数。类似地，当最大螺线管驱动电压是maxV时，

F1最大值＝maxV+pulse

F2最大值＝maxV+trough

F3最大值＝maxV+clamp

在最小力和最大力值之间是力值Fx，其按照下式和MIDI速度x相关：

       Fx＝ax²+bx²+c

其中a＝曲线值常数/127²

b＝(maxV-minV-曲线值常数)×127

c＝minV

对于特定的MIDI值

              MIDI的F1＝Fx+pulse

              MIDI的F2＝Fx+trough

              MIDI的F3＝Fx+clamp

其中对于小于85的MIDI值clamp＝trough，对于大于85的MIDI值clamp等于常数。曲线值常数是一个重要的值，其用于对市场上不同类型的钢琴编制表现表，其范围从对于立式钢琴的1.45到对于大钢琴的1.85。

表1给出的例子是作为查阅表将被存储在ROM中的典型的表现表。一般地说，对于每种已知的钢琴动作和式样的组合(例如大钢琴和柔和动作，大钢琴和重动作，立式钢琴和轻快动作)有3种表现表(例如键盘的低音、次中音和柔和(light)部分)。注意表1含有6栏，其中具有对于每个MIDI速度系数的数据值。时间值T1，T2和T3以5毫秒为单位。例如，对于T1的值10相当于(equal)50毫秒的时间间隔。力F1，F2和F3的值是被送到螺线管驱动器计数器的计数值，并代表一个完整的工作循环的百分比，其中一个完整的工作循环等于255个计数，每个计数等于5毫秒。因此，255个计数的整个工作循环等于1275毫秒。由特定的力值F1，F2或F3表示的PWM信号仅在由T1，T2或T3限定的其各自的时间间隔期间发送给螺线管。还应当说明在表现表中给定T1，T2和T3的值不代表各个时间持续值，而是以0为基准的时间累积点。例如，如果T1＝10，T2＝24且T3＝31，则这些定时如下：T1＝0到50毫秒，T2＝51到120毫秒，T3＝121到155毫秒。相关的持续时间值应当在前一个值上增加。例如，相应于T1的持续时间值应当是T1-0或50毫秒；相应于T2的持续时间值应当是T2-T1或120毫秒-50毫秒＝70毫秒；相应于T3的持续时间值应当是T3-T2或155毫秒-120毫秒＝35毫秒。

应当理解，一般的钢琴包括88个键和3个踏板。因此，对于整个钢琴设备，应当使用3个螺线管驱动器电路26，并共用一根输入/输出(I/O)总线。在每个螺线管驱动器电路26中，头30个螺线管驱动器计数器应当和88个钢琴键中的30个相关连，第31个应当和3个踏板中的一个相关连。为了简化，本文的讨论针对一个螺线管驱动器计数器电路26的操作，因为对于每一个操作都是相同的。

现在参看图4，其中相同的标号代表相同的部件，从图中可以看到图2所示的螺线管驱动器电路的另一个实施例。在本实施例中，每个螺线管驱动器计数器36的时钟速率被时钟42设置为8MHz。为了致动特定的螺线管34，MPU 14寻址和那一螺线管相关的螺线管驱动器计数器36，并发出代表所需的脉冲周期的从0到255的计数。该数据通过地址/数据总线28由移位寄存器40接收。计数数据被传送到公共数据总线，并且由地址译码器40选择根据所述数据而动作的特定的螺线管驱动器计数器36。

主8位计数器44也被时钟42设置在8MHz的时钟速率上，其控制所有螺线管驱动器计数器36的最大工作循环。在加电时或从硬件复位的条件下，主计数器44将开始从0到256计数。当主计数器达到255个计数时，通过禁止线46发出输出清除信号切断向螺线管FET驱动器30供电，并通过启动线48向每个螺线管驱动器计数器36发送开始信号。主计数器44在刚刚达到256个计数之后将翻回到0，并继续重复计数过程。为了致动螺线管34，MPU14按上述寻址特定的螺线管驱动器计数器36。然后，通过互连的数据/地址总线向选择的螺线管驱动器计数器36发出代表所需脉冲工作周期的从0到255的数字值。0代表0工作周期，或没有电源提供给螺线管34，255代表最大工作循环，或提供给螺线管的最大功率。所选择的螺线管驱动器计数器36在一接收到来自主计数器44的开始信号之后，便开始顺序计数，计数从刚刚收到的数开始，直到达到最终计数255。在螺线管驱动器计数器36进行计数的时间期间，相应的螺线管34不被激励。然后，在螺线管驱动器计数器36已经达到255的最终计数的时刻和主计数器44和用于切断向螺线管供电的输出清除信号一道向螺线管驱动器计数器发送开始信号时的时刻之间的时间间隔期间，螺线管34被激励。注意螺线管驱动器计数器36仅当其接收来自主计数器44的开始信号时才开始其计数。这发生在主计数器44在计数到256之后回到0时。然后由螺线管驱动器计数器36使用其从MPU 14接收的最后数重复上述计数过程。当从MPU 14向螺线管驱动器计数器36发出一个新的值时，这重复被中断。一个示例的定时图，其中螺线管驱动器计数器被加载值“100”，示于图5。

为了防止由于锁定而使螺线管损坏，一个监视计时器46每隔40毫秒利用来自MPU的请求刷新信号提供螺线管的失效安全控制。如果没有接收到刷新信号，螺线管34的电源将由监视计时器46通过输出禁止线48向螺线管发出输出禁止信号，并通过复位线52向主计数器44发出复位信号而切断。

因而，可以看出，本发明提出了一种独特的创新的螺线管驱动技术，并允许逼真地再现音乐表现，具有较低的制造成本，能较好地适应设计标准，并具有增强的可靠性。虽然上述的说明含有许多规范，但是这些不构成对本发明的限制，而仅仅用于说明本发明的一些优选的实施例。本发明的范围应当由所附的权利要求以及其合法的等效物确定。

Claims (16)

1.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的方法，包括以下步骤：

(a)将MIDI信号转换成包括多个驱动信号分量的螺线管驱动信号；

(b)对于每个驱动信号分量，按照相应于所述驱动信号分量的工作循环和时间间隔致动一个计数器并在所述计数器被致动期间激励一个螺线管。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述多个驱动信号分量是基于存储在存储器中的数据的。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个驱动信号分量中的每一个包括一个相关的计数值和持续时间值。

4.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：

(a)致动一个计数器，并由所述计数器在等于所述相关的计数值的计数期间内激励螺线管；以及

(b)对于每个所述驱动信号分量，重复步骤(a)直到所述持续时间值被超过为止。

5.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：

(a)致动计数器，所述计数器具有从0到255的计数范围；

(b)在所述计数器从0到所述计数值进行计数的时间间隔期间，致动螺线管；

(c)在从所述计数值加1到255的时间间隔期间，解除所述螺线管的致动；以及

(d)重复所述步骤(a)到(c)，直到所述持续时间值被超过为止。

6.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的方法，包括以下步骤：

(a)将MIDI信号转换成包括多个驱动信号分量的螺线管驱动信号；以及

(b)对于每个所述驱动信号分量，按照相应于所述驱动信号分量的工作循环和时间间隔致动计数器并由所述计数器激励螺线管。

7.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的方法，包括以下步骤：

(a)将MIDI信号转换成包括多个驱动信号分量的螺线管驱动信号，每个所述驱动信号分量具有一个相关的计数值和持续时间值；

(b)对于每个所述驱动信号分量，致动计数器，并由所述计数器在等于所述相关的计数值的计数期间内激励螺线管；以及

(c)对于每个所述驱动信号分量，重复步骤(b)，直到所述持续时间值被超过为止。

8.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的方法，包括以下步骤：

(a)将MIDI信号转换成螺线管驱动信号，所述驱动信号包括多个驱动信号分量，每个所述驱动信号分量具有一个相关的计数值和持续时间值；以及

(b)对于每个所述驱动信号分量，

(i)致动计数器，所述计数器具有从0到255的计数范围；

(ii)在所述计数器从0到所述计数值进行计数的时间间隔期间，致动螺线管；

(iii)在从所述计数值加1到255的时间间隔期间，解除所述螺线管的致动；以及

(iv)重复所述步骤(i)到(iii)，直到所述持续时间值被超过为止。

9.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的设备，包括：

(a)将MIDI信号转换成包括多个驱动信号分量的螺线管驱动信号的装置；和

(b)按照相应于所述每个驱动信号分量的工作循环和时间间隔致动一个计数器并在所述计数器被致动期间激励一个螺线管的装置。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述多个驱动信号分量是基于存储在存储器中的数据的。

11.如权利要求9所述的设备，其中所述多个驱动信号分量中的每一个包括一个相关的计数值和持续时间值。

12.如权利要求9所述的设备，其特征在于用于重复地致动一个计数器、并由所述计数器在等于所述相关的计数值的计数期间内激励螺线管直到所述相关的持续时间值被超过的装置。

13.如权利要求9所述的设备，其特征在于用于执行下列操作的装置：

(i)致动计数器，所述计数器具有从0到255的计数范围；

(ii)在所述计数器从0到所述计数值进行计数的时间间隔期间，致动螺线管；以及

(iii)在从所述计数值加1到255的时间间隔期间，解除所述螺线管的致动，直到所述持续时间值被超过。

14.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的设备，包括：

(a)将MIDI信号转换成包括多个驱动信号分量的螺线管驱动信号的装置；以及

(b)按照相应于所述驱动信号分量的工作循环和时间间隔致动计数器并由所述计数器激励螺线管的装置。

15.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的设备，包括：

(a)将MIDI信号转换成包括多个驱动信号分量的螺线管驱动信号的装置，每个所述驱动信号分量具有一个相关的计数值和持续时间值；

(b)对于每个所述驱动信号分量，用于重复地致动计数器，并由所述计数器在等于所述相关的计数值的计数期间内激励螺线管，直到所述相关的持续时间值被超过的装置。

16.一种用于致动自动钢琴中的螺线管的设备，包括：

(a)将MIDI信号转换成螺线管驱动信号的装置，所述驱动信号包括多个驱动信号分量，每个所述驱动信号分量具有一个相关的计数值和持续时间值；以及

(b)对于每个所述驱动信号分量，用于重复地进行以下步骤的装置：

(i)致动计数器，所述计数器具有从0到255的计数范围；

(ii)在所述计数器从0到所述计数值进行计数的时间间隔期间，致动螺线管；以及

(iii)在从所述计数值加1到255的时间间隔期间，解除所述螺线管的致动，直到所述持续时间值被超过。

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