CN1838228A - 预数据产生器、自动演奏器和乐器 - Google Patents

Abstract

一种自动演奏器钢琴，配有包括实验例程(33)和编辑器(34)的预数据产生器(210)；运动控制器(11)强迫黑键和白键(1a/1b)的每一个以不同的键速度值在测试轨迹上行进，使得黑键或白键(1a/1b)通过动作单元(3)引起弦槌(2)的旋转，并且弦槌传感器(8)根据当前弦槌位置改变弦槌位置信号(HS)的大小；弦槌速度被转换为MIDI速度值，使得表产生器(9)将键速度值与MIDI速度值相关；当自动演奏器(220)演奏乐曲的节时，运动控制器(11)在已经由预数据产生器(210)确定的关系的基础上准确地确定键速度值。

Description

预数据产生器、自动演奏器和乐器

技术领域

本发明涉及一种自动演奏技术，特别涉及一种用于将乐曲数据与乐器的组成部件的实际运动相关联的预数据产生器、用于在没有人类演奏者的任何手指弹奏的情况下产生音调的自动演奏器、和配备有该自动演奏器的乐器。

背景技术

钢琴非常受乐迷们的欢迎，因而在下文中对作为乐器的典型示例的钢琴进行描述。钢琴由诸如键盘、动作单元、弦槌、弦等的很多部件构成。键盘包括白键和黑键，并且黑键和白键以众所周知的方式放置。黑键和白键分别连接到动作单元，并且动作单元分别驱动弦槌向相关联的弦旋转。弦被设计为产生音高彼此不同的音阶上的音调，并且音调的音名(pitch name)被唯一地分配给黑键和白键。由于此原因，演奏者可以通过黑键和白键指定要产生的音调。

假设演奏者按下白键。该白键的前部向中盘下降，并且后部向上推动动作单元。这样，演奏者通过该白键引起动作单元的旋转。动作单元在前往终点位置的途中使作为动作单元的组成部件的顶杆脱离弦槌，并且弦槌开始向弦旋转。弦槌在旋转的终点与弦碰撞，并引起弦的振动。振动的弦激励空气，并且该振动通过空气传播，作为音调。

弦槌越快，碰撞越强；碰撞越强，音调越响。由于力从演奏者的手指通过黑键和白键被传送到弦槌，因此演奏者可以通过改变施加在黑键和白键上的力来控制音调的响度。黑键和白键与所述力成比例地移动。因此，有可能在键速度的基础上推测音调的响度。

键速度、弦槌速度和音调响度之间的关系使得有可能通过自动演奏器再现音调。自动演奏器的典型示例包括电磁控制的键致动器和控制器。电磁控制的键致动器分别被安装在黑键和白键后部的下方，并且被控制器利用驱动信号有选择地激励。如果要以大响度产生音调，则控制器增大经过电磁控制的键致动器的电流量，并且使电磁控制的键致动器将较强的力施加在黑/白键上。然后，黑/白键以高速移动，并且使弦槌猛烈地与弦碰撞。弦以大的幅度振动，并且以大响度产生音调。另一方面，如果要以小响度产生音调，则控制器减小电流量，并且使电磁控制的键致动器将较弱的力施加在相关联的黑/白键上。黑/白键缓慢地移动，并且使弦槌轻轻地与弦碰撞。这导致了小响度的音调。

如上文所述，通过所述脱离将大部分力从动作单元传送到弦槌。这意味着在从静止位置到终点位置的整个轨迹上的键速度与从静止位置到终点位置的整个轨迹上的弦槌速度不成比例。如日本专利第3596015号中教导的那样，键轨迹上的特定点处的键速度与所述碰撞之前瞬间的最终弦槌速度成比例。该特定点被称为“基准点”。

当用户指示控制器重演演奏时，表示该演奏的一组乐曲数据代码被加载到控制器中。控制器依序处理该乐曲数据代码。当控制器发现用于当前要发生的音符开(note-on)事件的乐曲数据代码时，控制器指定要移动的黑/白键，并确定要提供给与该黑/白键相关联的电磁控制的键致动器的驱动信号的幅度。乐曲数据代码包含表示目标响度的乐曲数据。然而，在乐曲数据中不存在驱动信号的目标幅度。由于此原因，控制器在基准点处的键速度、碰撞之间瞬间的弦槌速度和音调的响度之间的关系的基础上确定驱动信号的目标幅度。

当确定了基准点处的键速度时，控制器将驱动信号调整到使黑/白键达到基准点处的目标键速度的目标幅度，并将该驱动信号提供给电磁控制的键致动器。这样，现有技术的自动演奏器以相当好的保真度在钢琴上重演演奏。

然而，现有技术自动演奏器不能满足对音乐敏感的乐迷。具体地说，现有技术自动演奏器在必须极度轻奏的乐段上较差。这是现有技术自动演奏器固有的问题。

发明内容

因此，本发明的一个重要目的是提供一种预数据产生器，其允许自动演奏器以高保真度产生音调。

本发明的另一重要目的是提供一种包括预数据产生器的自动演奏器。

本发明的另一重要目的是提供一种配有该自动演奏器的乐器。

本发明人考虑到现有技术自动演奏器的弱点，并且注意到没有考虑过对键运动的阻力和系统组件的个体性。换言之，响度、键速度、弦槌速度和驱动信号的大小之间的关系是在不考虑阻力差异和个体性的情况下确定的。本发明人得出结论，应当为各个乐器确定所述关系。

为了实现该目的，本发明提出通过对乐器产品的实验来将乐曲数据与控制数据相关。

根据本发明的一个方面，提供一种预数据产生器，其将表示音调属性的乐曲数据与在乐器上的自动演奏中使用的控制数据相关，以产生音调，并且该预数据产生器包括：驱动系统，在控制数据的基础上，产生表示合并在乐器中的音调生成系统的目标运动的目标数据，并将该目标数据提供给乐器的致动器，以便引起音调生成系统的目标运动；数据获取系统，监控音调生成系统，并产生表示音调生成系统的组成部件的运动的实际数据；以及数据处理器，分析用于所述属性的实际数据，并确定控制数据和乐曲数据之间的关系。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在乐器上演奏乐曲的节的自动演奏器，包括：致动器，被提供给乐器的音调生成系统，并且响应代表目标数据的驱动信号，以便引起音调生成系统的运动以产生音调；乐曲数据处理系统，在表示要产生的音调的乐曲数据的基础上产生驱动信号；以及预数据产生器，将合并在乐曲数据中并且表示所述音调的属性的乐曲子数据与控制数据相关，并且包括：驱动系统，在控制数据的基础上产生表示音调生成系统的目标运动的目标数据，并将该目标数据提供给致动器，以便引起音调生成系统的目标运动；数据获取系统，监控音调生成系统，并且产生表示音调生成系统的组成部件的运动的实际数据；以及数据处理器，分析用于所述属性的实际数据，并且确定控制数据和乐曲子数据之间的关系。

根据本发明的另一方面，提供一种用于产生音调的乐器，包括：音调生成系统，其产生音调，并且包括参与所述音调的生成的组成部件；自动演奏器，在没有人类演奏者的手指弹奏的情况下，驱动音调生成系统，并且包括被提供给音调生成系统并且响应代表目标数据的驱动信号以便引起音调生成系统的运动以产生所述音调的致动器、和在表示要产生的音调的乐曲数据的基础上产生驱动信号的乐曲数据处理系统；以及预数据产生器，其将合并在乐曲数据中并且表示所述音调的属性的乐曲子数据与控制数据相关联，并且包括：驱动系统，在控制数据的基础上产生表示音调生成系统的目标运动的目标数据，并将该目标数据提供给致动器，以便引起音调生成系统的所述目标运动；数据获取系统，监控音调生成系统，并且产生表示音调生成系统的组成部件的运动的实际数据；以及数据处理器，分析用于所述属性的实际数据，并且确定控制数据和乐曲子数据之间的关系。

附图说明

根据结合附图进行的以下描述，将更清楚地理解预数据产生器、自动演奏器和乐器的特征及优点，其中

图1是示出根据本发明的自动演奏器钢琴的结构的横截面侧视图，

图2是示出合并在自动演奏器钢琴中的控制器的系统配置的方框图，

图3是示出预数据处理器的功能和自动演奏器的功能的方框图，

图4是示出一系列修正的乐曲数据代码的视图，

图5是示出由预数据产生器准备的参考表的内容的曲线图，

图6A和6B是示出用于预数据产生器的子例程的流程图，

图7是示出施加到黑键和白键的键速度值的视图，

图8是示出用于自动演奏器的子例程的流程图。

图9是示出根据本发明的便携式预数据产生器的示意图。

具体实施方式

实施本发明的乐器主要包括音调生成系统、自动演奏器和预数据产生器。可以通过安装自动演奏器和预数据产生器来将另一个乐器改装为所述乐器，并且可以与包括所述乐器和自动演奏器的自动演奏器乐器相分离地将预数据产生器提供给用户。

人类演奏者或自动演奏器驱动音调生成系统以产生音调。当人类演奏者或自动演奏器引起音调生成系统的运动时，组成部件被有选择地移动，以便参与音调的生成，并且组成部件的运动对音调的属性具有强烈影响。例如，高速运动导致大的音调大小，而低速运动导致小的音调大小。在所述乐器和另一种类的乐器之间，音调生成系统在构造上不同。键盘、动作单元、弦槌和弦组成钢琴中的音调生成系统。然而，键盘阀门(valve)和管道(pipe)形成管风琴中的音调生成系统。

自动演奏器包括致动器和乐曲数据处理系统。致动器被提供给音调生成系统，并且在没有人类演奏者的任何手指弹奏的情况下引起音调生成系统的运动。当用户指示自动演奏器顺着乐曲的节(passage)产生音调时，表示该乐曲节的一组乐曲数据被加载到乐曲数据处理系统中。该乐曲数据处理系统产生表示音调生成系统的目标运动的目标数据，并将代表该目标数据的驱动信号提供给致动器。致动器被驱动以实现音调生成系统的目标运动，并且该目标运动导致了通过音调生成系统产生的音调。由于在控制数据的基础上产生目标数据，因此重要的是准确地定义控制数据和表示音调属性的乐曲子数据(sub-data)之间的关系。

预数据产生器预先确定乐曲子数据和控制数据之间的关系，并且包括驱动系统、数据获取系统和数据处理器。与音调生成系统相关联地提供驱动系统，并且该驱动系统响应代表目标数据的驱动信号以便被驱动。驱动系统在被驱动的状态中引起音调生成系统的目标运动。数据处理器在控制数据的基础上产生驱动信号，并将该驱动信号提供给驱动系统。与音调生成系统的组成部件相关联地提供数据获取系统，并且该数据获取系统产生表示所述组成部件的运动的实际数据。

当预数据产生器开始确定乐曲子数据和控制数据之间的关系时，数据处理器使驱动系统引起目标运动，并且收集表示所述组成部件的运动的实际数据以便确定该关系。由于所述组成部件参与音调的生成，因此组成部件的运动与音调的属性密切相关。

详细地说，驱动系统在控制数据的基础上产生(确定)目标数据，并且产生表示该目标数据的驱动信号。将该驱动信号从驱动系统提供给致动器。致动器被驱动，并引起音调生成系统的目标运动。所述组成部件在目标运动中移动，并且数据获取系统产生实际数据。该实际数据被提供给数据处理器，并且数据处理器确定控制数据和乐曲子数据之间的关系。尽管音调生成器和自动演奏器具有各自的个体性，但是音调生成器的个体性和自动演奏器的个体性使得组成部件的运动略微不同于在与另一自动演奏器相关联的另一音调生成器的对应组成部件中观察到的运动，并且数据处理器在表示组成部件的运动的实际数据的基础上确定所述关系。这样，预数据产生器在个体性的影响下确定控制数据和乐曲子数据之间的关系。

当自动演奏器演奏由乐曲数据表示的乐曲节时，乐曲数据处理系统在控制数据和乐曲子数据之间的关系的基础上准确地确定要产生的音调的属性，并且使致动器引起目标运动，其中期望所述目标运动产生具有要向其提供的属性的音调。

在以下描述中，术语“前面”表示比用术语“后面”修饰的位置更靠近钢琴家的位置，该钢琴家正坐在凳子上用手指弹奏。在前面的点和对应的后面的点之间画的线沿“纵向”延伸，并且纵向以直角与“横向”相交。垂直方向垂直于由纵向和横向定义的平面。

                       第一实施例

参考附图的图1，实施本发明的自动演奏器钢琴主要包括原声钢琴100和电子系统200。原声钢琴100响应演奏者的手指演奏以便产生原声钢琴音调，并且电子系统200被安装在原声钢琴100中。电子系统200充当至少预数据产生器210、自动演奏器220和电子演奏器230。电子系统200还可以充当音乐记录器。

预数据产生器210以多个基准键速度值测量最终弦槌速度、并且确定音调响度和基准键速度之间的关系，其中所述最终弦槌速度是指用于产生原声钢琴音调的碰撞之前瞬间的弦槌速度。基准键速度是键轨迹上的基准点处的键速度。结合在日本专利第3596015号中公开的现有技术自动演奏器描述了术语“基准点”。

自动演奏器220在原声钢琴100上重演由一组乐曲数据代码表示的演奏。在此实例中，以在MIDI(乐器数字接口)协议中定义的格式产生乐曲数据代码。另一方面，电子演奏器230也响应乐曲数据代码以便产生电子音调。

原声钢琴

原声钢琴100包括键盘1、弦槌2、动作单元3、弦4、制音器6和钢琴箱体7，并且黑键1a和白键1b以众所周知的模式放置在键盘1中。在此实例中，将88个黑键和白键1a和1b合并在键盘1中。音阶的音名被分别分配给黑键和白键1a和1b，并由从1到88的键编号表示。尽管原声钢琴100还包括与标准大钢琴相似的踏瓣系统，但是在图1中没有示出该踏瓣系统。

中盘7a限定钢琴箱体7的下方宽度，并且腿(未示出)保持中盘7a在地板上方被隔开。钢琴箱体7具有空腔，并且弦槌2、动作单元3、弦4和制音器6被容纳在该空腔内。键盘1安装在中盘7a的前部，并被暴露给演奏者以便用手指弹奏。

键架中板1c被提供在中盘7a上方，并且沿横向延伸。平衡销1d从键架中板1c伸出，并且向黑键和白键1a/1b提供支点。黑键和白键1a和1b能够关于键架中板1c上下倾斜。当没有在黑键和白键1a/1b的前部上施加任何力时，黑键和白键1a和1b静止在各自的静止位置，并且静止位置处的键行程被表示为0。当钢琴家将力施加在黑键和白键1a和1b的前部时，黑键和白键1a和1b开始在各自的键轨迹上行进。黑键和白键1a和1b在所述行进的终点到达终点位置，并停止在该终点位置处。在图1中用点划线画出了终点位置处的白键1b之一。

黑键和白键1a和1b的后面部分别通过卡钉1e连接到动作单元3，并且可绕联动器轴架3a旋转。弦4分别在弦槌2上方拉紧，并被设计用来以各个音高产生原声钢琴音调，该各个音高的名称与被分配给相关联的黑键和白键1a和1b的音名相同。

当顶杆3b脱离弦槌2时，弦槌2开始向弦4自由旋转。弦槌2在自由旋转的末尾与弦4碰撞，以便引起弦4的振动。托木3c从黑键和白键1a和1b的最后面的位置伸出，并且弦槌2在弦4上回弹之后轻轻地落在托木3c上。

制音器6从黑键和白键1a和1b最后面的部分上方的空间向上延伸，并且根据相关联的黑键和白键1a和1b的当前位置而与弦4隔开和接触。当黑键和白键1a和1b静止在静止位置时，最后面的部分与制音器6隔开，并且制音器6分别保持与弦4相接触。在此情形中，制音器6分别防止弦4振动。当黑键和白键1a和1b的前部被按下时，黑键和白键1a和1b开始在从静止位置到终点位置的轨迹上行进。在前往终点位置的途中，黑键和白键1a和1b最后面部分与制音器6相接触，并且向上推动制音器6。制音器6与弦4隔开，并且允许弦4振动。

假设人类演奏者按下白键1b，白键1b开始在从静止位置到终点位置的前向轨迹上行进。白键1b首先向上推动制音器6，并且使弦4准备好振动。前向轨迹上的白键1b使动作单元3旋转，并且在该旋转中使顶杆3b在预定定时脱离弦槌2。当顶杆3b脱离弦槌2时，弦槌2开始向弦4自由旋转。弦槌2在自由旋转的终点与弦4碰撞，并引起弦4的振动。通过弦4的振动，以预定音高产生原声钢琴音调。

当与弦4碰撞时，弦槌2在弦4上回弹，并向下落。白键1b已经到达了终点位置，使得托木3c被向上举起。弦槌2被托木3c稳当地捕获而不在其上回弹，使得防止弦4被双击。

当人类演奏者释放白键1b时，白键1b开始在从终点位置到静止位置的反向轨迹上行进。白键1b的最后面部分下降，并允许制音器6向下移动。制音器6在白键1b到达静止位置之前与弦4接触，并且使原声钢琴音调被衰减。

电子系统

电子系统200包括电磁控制的键致动器5、弦槌传感器8和控制器240。电磁控制的键致动器5、弦槌传感器8和控制器240组合形成预数据产生器210。预数据产生器210与自动演奏器220共享控制器240和电磁控制的致动器5，并且与电子演奏器230共享控制器240。不同的计算机程序在用于预数据产生器210、自动演奏器220和电子演奏器230的控制器240上运行。这样，借助于软件来实现预数据产生器210、自动演奏器220和电子演奏器230。

电磁控制的键致动器5被安装在黑键和白键1a和1b后部的下方。在中盘7a中形成槽，并且该槽在黑键和白键1a和1b后部的下方横向延伸。电磁控制的键致动器5的每一个包括螺线管5a、活塞5b和活塞传感器5c。当电流流经螺线管5a时，产生磁场，并且将磁力施加在活塞5b上以使得其向上伸出。另一方面，当电流被去除时，活塞5b收缩到螺线管5a中。将电流以驱动脉冲信号DR的形式从控制器240提供给螺线管5a。活塞传感器5c监控活塞5b，并且产生代表当前活塞速度的活塞速度信号PV。在此实例中，采用动磁铁型传感器作为活塞传感器5c。活塞速度信号PV被提供给控制器240。

电磁控制的键致动器5以交错的方式形成阵列，并且电磁控制的键致动器5的阵列以活塞5b被发现处于相关联的黑键和白键1a和1b的下表面附近这样的方式悬挂在中盘7a上。

弦槌传感器8是将表示弦槌运动的物理量转换为电信号的类型。在此实例中，弦槌传感器8将当前弦槌位置转换为弦槌位置信号HP，并且弦槌传感器8的每一个包括附接到相关联的弦槌2的光调制器、以及跨过光调制器的轨迹而投射光束的一对传感头。从静止位置和终点位置的弦槌轨迹落在每个弦槌传感器8的可检测范围内。可以将在日本专利申请公开第2001-175262号中公开的弦槌传感器用于本发明的自动演奏器钢琴。

转到附图的图2，控制器240包括被简写为“CPU”的中央处理单元20、被简写为“快闪 EEPROM”的只读存储器21、被简写为“RAM”的随机存取存储器22以及共享总线系统20B。中央处理单元20、只读存储器21和随机存取存储器22连接到共享总线系统20B，使得中央处理单元20可以通过共享总线系统20B访问存储在只读存储器21和随机存取存储器22中的指令代码和数据代码。

形成计算机程序的指令代码和表示常数、阈值、个别数据等的数据代码存储在只读存储器21中。只读存储器21由半导体快闪型电可擦除和可编程只读存储器来实现，并且比半导体掩模只读存储器更好，这是因为用户可以更新计算机程序和个别数据。

中央处理单元20是控制器240的数据处理能力的源。当给电子系统200通电时，计算机程序开始在中央处理单元20上运行。对于用户的指令，要完成各种任务，并且中央处理单元20执行这些指令代码以便完成任务。当中央处理单元20执行任务时，随机存取存储器22向中央处理单元20提供工作存储区，并且在工作存储区中创建标志、寄存器、软件计时器和表。

所述计算机程序分解为主例程和用于预数据产生器210、自动演奏器220和电子演奏器230的子例程。当用户接通电子系统200的电源开关时，主例程开始在中央处理单元20上运行，并且进行系统初始化。当完成系统初始化时，中央处理单元20开始检查人机接口，以查看用户是否给出指令。

所述子例程之一在每个计时器中断开始在中央处理单元20上运行，以进行数据提取，并且在预数据产生器210、自动演奏器220和电子演奏器230之间共享该子例程。换句话说，预数据处理器210、自动演奏器220和电子演奏器230通过用于数据提取的子例程来获得数据。

另一子例程被分配给预数据产生器210，并且当接收到用户的指令时，主例程开始周期性地分支到用于分配给预数据产生器210的任务的子例程。用于预数据产生器210的子例程将在下文中进行详细描述。

另一子例程被分配给自动演奏器220。自动演奏器220的功能分解为预处理器10、运动控制器11和伺服控制器12。当用户指示电子系统200重演演奏时，表示该演奏的一组乐曲数据代码被传送到随机存取存储器22，并且主例程开始周期性地分支到用于自动演奏器220的子例程。预处理器10搜索随机存取存储器27，以查看是否有一个或多个任何乐曲数据代码表示要立即再现的一个或多个音调。当答案给出为否定时，预处理器10重复对表示要立即再现的一个或多个音调的一个或多个乐曲数据代码的搜索。

当预处理器10发现要处理的乐曲数据代码时，预处理器10产生一系列修正的乐曲数据代码。如上文所述，响度与最终弦槌速度成比例，并且基准点处的键速度对最终弦槌速度具有强烈影响。这一系列修正的乐曲数据代码以在MIDI协议中定义的方式产生，并且与分配给要驱动的黑/白键1a/1b的键编号一起表示基准键轨迹。如果黑/白键1a/1b在基准键轨迹上行进，则黑/白键1a/1b在基准点处达到目标键速度值。因此，基准键轨迹被定义为“一系列随时间变化的物理量值”。在此实例中，该物理量是键速度。将修正的乐曲数据代码以固定的时间间隔从预处理器10提供给运动控制器11。

将控制从预处理器10移交给运动控制器11。运动控制器11分别处理在修正的乐曲数据代码中表示要产生的音调的响度的一系列速度值，并产生表示各个基准键轨迹的一系列目标键速度。在下文中更详细地描述运动控制器11的功能。

当运动控制器11确定各个基准键轨迹时，伺服控制器12开始与运动控制器11协作。运动控制器11周期性地将表示各个基准键轨迹的目标键速度值提供给伺服控制器12。当将每个目标键速度值从运动控制器12移交给伺服控制器12时，运动控制器12通过对目标键速度值的积分来确定目标键位置，并且还通过对由活塞速度信号PV代表的实际活塞速度值的积分确定实际键位置。运动控制器12确定实际键位置和目标键位置之间的位置差以及实际键速度和目标键速度之间的速度差。

如果既没有发现位置差也没有发现速度差，则伺服控制器12将驱动脉冲信号DR保持为当前的占空比。另一方面，当发现位置差和速度差的任一个或者两者时，伺服控制器12确定用来将位置差和/或速度差最小化的新的占空比值，并将驱动脉冲信号DR调整为该新值。这样，伺服控制器12与运动控制器11协作，以便强迫黑/白键1a/1b在基准键轨迹上行进。

另一子例程被分配给电子演奏器230。当用户指示电子系统200通过电子音调演奏一首乐曲时，主例程开始周期性地分支到用于电子演奏器230的子例程。中央处理单元20将表示这首乐曲的一组乐曲数据代码传送到随机存取存储器22。中央处理单元10作为预数据处理器10(参见图1)，在随机存取存储器22中搜索表示要立即产生的电子音调的乐曲数据代码。当中央处理单元20发现表示要立即产生的电子音调的一个或多个乐曲数据代码时，预数据处理器10将该乐曲数据代码传送给电子音调生成器13。波形数据被存储在电子音调生成器13中的波形存储器中，并且从该波形存储器连续读出表示所述一个或多个音调的波形数据，并且从该波形数据形成音频信号。

回到图2，控制器240还包括存储设备23、信号接口24和脉冲宽度调制器25。这些系统组件23、24和25也连接到共享总线系统20B，并且中央处理单元20可以与存储设备23、信号接口24和脉冲宽度调制器25通信。尽管未在图2中示出，但是操纵板连接到共享总线系统20B，并且开关、键、指示器和显示窗被布置在操纵板上。该操纵板充当人机接口。用户通过操纵板给出指令，并且通过指示器和显示窗而被告知当前状态。中央处理单元20可以在显示窗上产生提示消息。

信号接口24包括模拟-数字转换器，并且弦槌传感器8连接到模拟-数字接口24。弦槌位置信号8被周期性地采样，并且将离散值转换为表示该离散值的数据代码。该数据代码被中央处理单元20通过用于数据提取的子例程周期性地提取，并被存储在随机存取存储器22中的某个数据存储区中。诸如例如键传感器的其它信号源和外部数据源连接到信号接口24。外部数据源可以通过外联网(extranet)将多组乐曲数据代码和更新后的计算机程序提供给控制器240。

存储设备23具有比随机存取存储器22和只读存储器21的数据保存能力大得多的数据保存能力，并且，作为示例，由硬盘驱动器、诸如软盘驱动器的柔性盘驱动器、用于CD-ROM(光盘只读存储器)和CD-RAM(光盘随机存取存储器)的光盘驱动器、MO(磁光)盘、DVD(数字多用途盘)、zip盘或半导体存储板来实现，其中软盘驱动器的术语“软盘”是商标。可以将一组乐曲代码从存储设备23传送到随机存取存储器22，以进行自动演奏。

脉冲宽度调制器25响应从中央处理单元20提供的控制数据代码，以便将驱动脉冲信号DR调整为目标占空比值。将驱动脉冲信号DR有选择地从脉冲宽度调制器25提供给电磁控制的键致动器5。

如上文所述，在乐曲数据代码中，要产生的音调的响度被表示为“速度”，并且控制器240通过对经由弦4的振动产生的音调的响度的伺服控制来控制基准点处的键速度。这样，在控制器240中将使该速度与键速度相关。在以下描述中，将存储在乐曲数据代码中的“速度”称为“MIDI速度”，以便区分键轨迹上的术语“键速度”。

图3更详细地示出了自动演奏器220的功能和预数据处理器210的功能。运动控制器11的功能分解为伴随有参考表31和实验例程33的MIDI数据-键速度转换器30。88个参考表31分别被分配给88个键1a/1b，并且已经由用于该自动演奏器钢琴的预数据产生器210准备好。换句话说，这88个参考表31可能不适合于其它自动演奏器钢琴。

MIDI速度和目标键速度之间的关系存储在参考表31中。图4示出了用于黑/白键1a/1b的一系列修正的乐曲数据代码。每个修正的乐曲数据代码包含时间数据t、表示在时刻t的MIDI速度V的目标值的速度数据、以及表示分配给要驱动的黑/白键1a/1b的键编号Kn的键数据。这一系列MIDI速度V的值表示基准键轨迹。

当修正的乐曲数据代码到达MIDI数据-键速度转换器30时，MIDI数据-键速度转换器30确定分配给要驱动的黑/白键1a/1b的键编号Kn和MIDI速度V的值，并以该MIDI速度V的值访问用键编号Kn标注的参考表31之一。MIDI数据-键速度转换器30从用所述键编号标注的参考表31中读出对应于MIDI速度V的值的目标键速度Ref的值，并且将目标键速度Ref提供给形成伺服控制器12的一部分的驱动器例程32。这一系列的目标键速度值表示强迫黑/白键1a/1b在其上行进的各个基准键轨迹。

预数据产生器的工作情况

如上文所述，预数据产生器210包括电磁控制的键致动器5、弦槌传感器8和控制器240。用于预数据产生器210的控制器240的功能包括运动控制器11和表产生器9，所述表产生器9的功能又包括如图3所示的编辑器34。

当用户或工厂的工人通过操纵板(未示出)指示预数据产生器210准备参考表31时，实验例程33开始将代表测试键轨迹的一系列键速度Ref’的值提供给驱动器例程32。如果黑/白键1a/1b连续地在多个测试键轨迹上行进，则黑/白键1a/1b以不同的键速度值经过基准点，并且，因此，相关联的弦槌2以不同的最终弦槌速度值与弦4碰撞。在此实例中，预数据产生器210在黑键和白键1a和1b在测试键轨迹上进行匀速运动的假设下进行实验。

弦槌传感器8根据当前弦槌位置改变弦槌位置信号HS的幅度，并且信号接口24的模拟-数字转换器将关于弦槌位置信号HS的离散值转换为表示当前弦槌位置的一系列实验数据代码。实验例程33通过对该实验数据代码的数据处理来确定最终弦槌速度，并将最终弦槌速度转换为MIDI速度V。对于黑键和白键1a/1b的每一个，实验例程33以预定的键速度值重复上述实验序列。当实验例程33以不同的键速度值确定最终弦槌速度值时，实验例程33对于87个黑键和白键1a/1b的每一个重复所述实验。这样，通过实验，把要在基准键轨迹上的基准点处测量的键速度与MIDI速度V相关。

键速度和MIDI速度V之间的关系被传送给编辑器34，并且编辑器34产生参考表31。图5示出了存储在参考表31之一中的所述关系，并且点代表通过实验确定的数据。在图5中，Kn代表分配给黑键和白键1a/1b的每一个的键编号，并且从1变化到88。R.no.指示分配给表示基准点处的键速度的目标值的每个测试数据的编号。最低的键速度被表示为Rmin，并且Rmax表示最高键速度。键速度的目标值落在从最低键速度Rmin到最高键速度Rmax的范围内。在此实例中，将9个目标值赋给实验例程33，并将其表示为R.no.1、R.no.2、…和R.no.9。换句话说，对于88个黑键和白键1a和1b的每一个，重复9次实验，并且键速度从R.no.1通过R.no.2、R.no.3、…和R.no.8改变为R.no.9。R.no.1、…和R.no.9处的键速度被简单地表示为Ref1、…和Ref9。键速度Ref1等于最低键速度Rmin。MIDI速度的最小值被表示为Vmin，并且其将对应于键速度Rmin。两个阈值Vmin1和Vmin2被存储在用于MIDI速度Vmin的只读存储器21中。阈值Vmin2略大于阈值Vmin。

在下文中，参考图6A和6B对用于预数据产生器210的子例程进行描述。假设用户指示电子系统200准备参考表31。主例程开始周期性地分支到用于预数据产生器210的子例程。中央处理单元20首先将寄存器设置为“1”，以便代表被分配了键编号“1”的黑/白键1a/1b，如步骤S1，并将代表编号R.no.的寄存器设置为“1”，如步骤S2。

随后，中央处理单元20确定用于键速度Ref1的测试键轨迹，并驱动被分配了键编号“1”的黑/白键1a/1b以键速度Ref经过基准点，如步骤S3。中央处理单元20周期性地指示脉冲宽度调制器25将驱动信号DR调整为等于适当的值Ref’的占空比，以进行伺服控制，并且，强迫黑/白键1a/1b以R.no.经过测试键轨迹上的基准点。

当黑/白键1a/1b在测试键轨迹上行进时，弦槌传感器8改变弦槌位置信号HS的幅度，并且中央处理单元20将表示关于弦槌位置信号HS的离散值的数据代码积存在随机存取存储器22中的预定存储区内。当完成数据积存时，中央处理单元20确定最终弦槌速度和对应的MIDI速度值，如步骤S4。

随后，中央处理单元20将MIDI速度值V与阈值Vmin2相比较，以查看值V是否大于阈值Vmin2，如步骤S4。

如果值V大于阈值Vmin2，则步骤S5处的答案给出为肯定“是”。对于肯定答案“是”，中央处理单元20将键速度Ref1减小小值X，如步骤S6，并返回步骤S3。中央处理单元20以新的键速度值、即Ref1＝Ref1-X驱动黑/白键1a/1b。当步骤S5处的答案给出为肯定时，中央处理单元20重复由步骤S3、S4、S5和S6组成的环，并且以新减小的值Rref1重复所述实验。

当MIDI速度V的值变为小于阈值Vmin2时，步骤S5处的答案给出为否定“否”，并且中央处理单元20进行到步骤S7。在步骤S7，中央处理单元20将MIDI速度V的值与另一阈值Vmin1相比较，以查看值V是否小于阈值Vmin1。如果MIDI速度值V小于阈值Vmin1，则先前在步骤S6的减法使键速度Ref1值太小。在此情形中，弦槌2使弦4微弱地振动，或者不会触到弦4。在此情形中，步骤S7处的答案给出为肯定“是”。

对于步骤S7处的肯定答案，中央处理单元20将一小值X加到键速度Ref1的值上，如步骤S8，并且返回步骤S3。这样，中央处理单元20通过步骤S3至S8的执行，使MIDI速度V的值落在阈值Vmin1和另一阈值Vmin2之间的范围内。

当MIDI速度V的值落在目标范围内时，步骤S5和S7处的答案均给出为否定“否”。然后，中央处理单元20将键速度Ref1的值和MIDI速度V的值存储在随机存取存储器22中的预定存储区内，如步骤S9。这样，中央处理单元20首先将MIDI速度的最小值Vmin与最低键速度Rmin相关联。

随后，中央处理单元20增大分配给键速度的编号R.no.，如步骤S10，并且按照以键速度R.no.经过基准点这样的方式来在测试键轨迹上驱动黑/白键1a/1b，如步骤S11。

当弦槌2在弦槌轨迹上行进时，弦槌传感器8改变弦槌位置信号HS的幅度，并且关于弦槌位置信号HS的离散值被积存在随机存取存储器22中的存储区内。中央处理单元20确定对应于最终弦槌速度的MIDI速度V的值，如步骤S12，并将键速度R.no.和MIDI速度V存储在随机存取存储器22中的存储区内，如步骤S13。

随后，中央处理单元20检查寄存器以查看键速度R(no.)是否小于最高键速度Rmax，如步骤S14。当中央处理单元20以键速度Ref2至键速度Ref8进行实验时，步骤S14处的答案给出为肯定，并且中央处理单元20返回步骤S10。这样，中央处理单元20通过重复由步骤S10至S14组成的循环将键速度Rref2至Rref9与不同的MIDI速度值相关联。

当在步骤S13中央处理单元20将键速度Ref9与MIDI速度V的值相关联时，步骤S14处的答案改变为否定“否”，并且中央处理单元20检查寄存器以查看键编号Kn是否小于88，如步骤S15。当步骤S15处的答案给出为肯定“是”时，中央处理单元20增大键编号Kn，如步骤S16，并且重复由步骤S2至S16组成的循环。这样，对于每个黑/白键1a/1b，将键速度Ref1至Ref9与MIDI速度V的值相关，如图7所示，键速度Rref9被表示为Rmax，并且键速度Rmax与MIDI速度的最大值Vmax相关，如图5所示。

当完成对所有黑键和白键1a/1b的实验时，步骤S15处的答案改变为否定“否”。然后，中央处理单元20返回主例程。充当编辑器34的中央处理单元20将键速度R.no.和MIDI速度V之间的关联列入表中，并且，将参考表31存储在快闪型电可擦除和可编程只读存储器21中。然而，因为MIDI速度在分辨率上远大于参考表31，所以9对键速度和MIDI速度对于自动演奏器220来说是不够的。中央处理单元20通过对诸如例如样条曲线的非线性曲线的线性插值或另一种插值来补充键速度Ref’和MIDI速度V之间的关系。如果MIDI速度V小于Vmin，则中央处理单元20将键速度Rmin赋给小于Vmin的MIDI速度。类似地，如果MIDI速度V大于Vmax，则中央处理单元20将键速度Rmax赋给大于Vmax的MIDI速度。

如将理解的那样，预数据产生器210对于个别原声钢琴100确定键速度R.no.和MIDI速度之间的关系。即使原声钢琴100、电磁控制的键致动器5和弦槌传感器8具有其自己的个体性，预数据产生器210也在准备参考表31时考虑该个体性。这样，预数据产生器210使自动演奏器220以高保真度重演演奏。

参照表31的自动演奏

现在假设用户指示电子系统200在原声钢琴100上演奏一首乐曲，表示这首乐曲的一组乐曲数据代码被从存储设备23或另一个外部数据源传送到随机存取存储器22，并且主例程开始周期性地分支到用于自动演奏器220的子例程。

中央处理单元20搜索随机存取存储器22，以查看是否发现要立即处理的乐曲数据代码。当中央处理单元20发现要处理的乐曲数据代码时，中央处理单元20分析已经为键编号Kn、MIDI速度等提取的乐曲数据代码，并且对于被分配了键编号Kn的黑/白键确定一系列MIDI速度值，所述一系列MIDI速度值被期望强迫黑/白键1a/1b以对应于存储在乐曲数据代码中的MIDI速度的键速度经过基准点，如步骤S21。

中央处理单元20指定用键编号Kn标注的参考表31，并以这一系列MIDI速度值访问参考表31，如步骤S22。目标键速度Ref的值被周期性地从参考表31读出，如步骤S23，并在伺服控制中使用。换句话说，电磁控制的键致动器5强迫黑/白键1a/1b以目标键速度Ref在基准键轨迹上行进，如步骤S24。如果MIDI速度小于Vmin，则将目标键速度Ref调整为值Rmin。另一方面，如果MIDI速度大于Vmax，则将目标键速度Ref调整为值Rmax。

黑/白键1a/1b以对应于存储在乐曲数据代码中的MIDI速度值的适当的键速度值经过基准键轨迹上的基准点，并通过所述脱离引起弦槌运动。弦槌2与弦4碰撞，并且最终弦槌速度被发现等于存储在乐曲数据代码中的MIDI速度值。结果，通过弦4的振动以目标响度值产生原声钢琴音调。

中央处理单元20检查随机存取存储器22，以查看自动演奏是否到达乐曲节的末尾，如步骤S25。如果发现表示原声钢琴音调的乐曲数据代码，则答案给出为否定“否”，并且中央处理单元20返回步骤S20。这样，中央处理单元20重复由步骤S20至S25组成的循环，直到步骤S25处的答案改变为肯定“是”为止。当步骤S25处的答案给出为肯定“是”时，中央处理单元20返回主例程。

如将从前面的描述认识到的那样，预数据产生器210制作用于自动演奏器钢琴的参考表31，并且自动演奏器220参照参考表31来控制黑键和白键1a和1b。即使原声钢琴100、电磁控制的键致动器5和弦槌传感器8具有其自己的个体性，由于MIDI速度V是在一系列弦槌位置值的基础上确定的，因此键速度R.no.和MIDI速度V之间的关系也会受到个体性的影响。这样，参考表31准确地表示MIDI速度和键速度Ref之间的关系。当自动演奏器重演演奏时，通过原声钢琴100以高保真度产生原声钢琴音调。

预数据处理器210通过由步骤S3至S8组成的循环来确定最低键速度Rmin和MIDI速度Vmin之间的相互关系。当存储在乐曲数据代码中的MIDI速度小于MIDI速度Vmin时，自动演奏器220以键速度Rmin驱动黑/白键1a/1b，使得顺着乐曲的节产生所有原声钢琴音调。这样，自动演奏器220不会不产生微弱的音调。

                       第二实施例

转到附图的图9，与自动演奏器钢琴一起图示了便携式预数据产生器210A。实现第二实施例的自动演奏器钢琴主要包括原声钢琴100A和电子系统200A。原声钢琴100A在结构上类似于原声钢琴100，并且，因此，用指定原声钢琴100的对应组成部件的参考标号来标注原声钢琴100A的组成部件。

电子系统200A充当自动演奏器220A和记录器250。自动演奏器220A类似于自动演奏器220，并且用指定自动演奏器220的对应部件的参考标号来标注组成部件。在自动演奏器220A和记录器250之间共享控制器240A，并且键传感器220b连接到控制器240A，以记录原声钢琴100A上的演奏。

便携式预数据产生器210A包括可拆卸的弦槌传感器8A和诸如例如软盘(商标)的便携式信息存储介质210b。可拆卸的弦槌传感器8A被安装在弦槌轨迹附近，并且连接到控制器240A。可拆卸的弦槌传感器8A产生弦槌位置信号，并且，将弦槌位置信号提供给控制器240A。

用于预数据产生器的子例程存储在便携式信息存储介质210b中，并被安装在控制器240A中。用于预数据产生器的子例程实现包括编辑器34和实验例程33的表产生器9，并且使运动控制器11还充当MIDI数据-键速度转换器30。

已经结合预数据产生器210描述了实验例程、表产生器、编辑器和MIDI数据-键速度转换器30的行为。由于此原因，为简单起见，在下文中不加入进一步的描述。

便携式预数据产生器210A实现了便携式预数据产生器210的所有优点。工人将便携式预数据产生器210A携带到用户家里，并且在控制器240A中准备参考表31。

尽管已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是对于本领域技术人员来说将清楚的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变和修改。

弦槌传感器8可以是将弦槌速度、加速度或力转换为电信号的类型，因为这些种类的物理量可以互相转换。可以将在比弦槌行程窄的范围内监控弦槌2的类型的一种弦槌传感器用于预数据产生器210。在其上形成惠斯通电桥电路的磁体和半导体霍尔元件之间的组合或者重块和梁之间的组合可以充当弦槌传感器8。

预数据产生器210可以确定MIDI速度和诸如例如黑/白键1a/1b或顶杆3b的另一种类可移动组成部件的实际速度之间的关系。这种可移动组成部件参与原声钢琴音调的生成。在预数据产生器210确定MIDI速度和其它可移动组成部件的实际速度之间的关系的情况下，传感器监控该可移动组成部件。利用适当的传感器，可以监控多于一种组成部件。这样，弦槌2不对本发明的技术范围设置任何限制。

电磁控制的键致动器5不对本发明的技术范围设置任何限制。可以使用气动致动器、液压致动器或诸如步进电动机的电动机作为键致动器。

电磁控制的键致动器5可以驱动诸如例如动作单元3或弦槌2的另一种类的组成部件。

可以用电平移动电路来代替脉冲宽度调制器25。在此实例中，中央处理单元20利用驱动信号的电势电平改变施加在活塞5b上的磁力。

基准点处的目标键速度Ref’不对本发明的技术范围设置任何限制。可以将MIDI速度与诸如例如施加到电磁控制的键致动器5上的电流量或者施加在黑键和白键1a/1b上的力的幅度的另一种类的物理量相关联。

MIDI协议不对本发明的技术范围设置任何限制。可以将任何种类的数据协议用于自动演奏，只要乐曲数据代码表示要产生的音调即可。

阈值Vmin1和Vmin2可以是可变的。当人类演奏者演奏乐曲时，预数据处理器210收集表示致动器弦槌速度的运动数据，并确定实际弦槌速度的最小值。预数据产生器210将实际弦槌速度的最小值与对应于阈值Vmin1和Vmin2的实际弦槌速度值相比较。如果实际弦槌速度的最小值小于对应于阈值Vmin1和Vmin2的实际弦槌速度值，则预数据产生器210将阈值Vmin1和Vmin2从当前值改变为适当的值。在该改变之后，预数据产生器210可以产生对于准备参考表31的提示消息。

另外，用户可以指示预数据产生器210改变阈值Vmin1和Vmin2。在预数据产生器210确定黑键和白键1a/1b的速度与MIVI速度之间的关系的情况下，从稳定性的观点看，理想的是给出比本实施例的阈值Vmin1和Vmin2大的阈值Vmin1和Vmin2。

9个测试值Ref1至Ref9不对本发明的技术范围设置任何限制。在实验例程33中可以采用多于9个测试值或少于9个测试值。

在另一实施例中，预数据产生器210可以在黑键和白键1a和1b进行匀加速运动或由关于测试键轨迹的高阶函数表示的另一种运动的假设下准备参考表31。

大钢琴或直立式钢琴、即原声钢琴100不对本发明的技术范围设置任何限制。本发明可以属于诸如例如电子钢琴、管风琴或大键琴的另一种类的键盘乐器。本发明还可以属于诸如例如打击乐器或管乐器的另一种类的乐器。钢片琴是打击乐器的示例。配有小风箱(blower)的管乐器的键可以由自动演奏器在打开状态和关闭状态之间改变。

首先，所述组成部件与限定一种预数据处理器的独立权利要求中的权利要求语言相关如下。MIDI速度或响度对应于“属性”，并且表示键速度Ref的数据充当“控制数据”。由驱动信号的占空比DR表示的数据对应于“目标数据”。原声钢琴100或100A、运动控制器11、伺服控制器12和电磁控制的键致动器5作为整体组成“乐器”。实验例程33和驱动器例程32的组合或者执行步骤S2、S3、S10和S11的中央处理单元20充当“驱动系统”，并且电磁控制的键致动器5对应于“致动器”。黑键和白键1a/1b、动作单元3、弦槌2和弦4作为整体组成“音调生成系统”。弦槌传感器8和信号接口24组合形成“数据获取系统”。弦槌位置信号HS代表表示弦槌位置的“实际数据”。弦槌2充当“音调生成系统”的组成部件。实验例程33和编辑器34或者执行步骤S4、S9、S12和S13的中央处理单元20充当“数据处理器”。

所述组成部件与限定一种自动演奏器的独立权利要求中的权利要求语言相关如下。乐曲数据、音调生成系统、组成部件、控制数据、目标数据、属性、实际数据、数据获取系统和数据处理器与结合预数据产生器描述的那些相同。黑键和白键1a/1b、动作单元3、弦槌2和弦4作为整体组成“乐器”。预处理器10、运动控制器11和伺服控制器12作为整体组成“乐曲数据处理系统”。表示MIDI速度的数据充当“乐曲子数据”。

所述组成部件和权利要求语言之间的相互关系可适用于限定一种乐器的独立权利要求中的相互关系。

Claims (20)

1.一种预数据产生器(210；210A)，将表示音调属性的乐曲数据与在乐器(100/220；100A/220A)上的自动演奏中使用的控制数据相关，以产生所述音调，

其特征在于包括：

驱动系统(32/33)，在所述控制数据(Ref’)的基础上，产生表示合并在所述乐器(100/220；100A/220A)中的音调生成系统(1/2/3/4)的目标运动的目标数据，并将所述目标数据提供给所述乐器(100/220；100A/220A)的致动器(5)，以便引起所述音调生成系统(1/2/3/4)的所述目标运动；

数据获取系统(8/24)，监控所述音调生成系统(1/2/3/4)，并产生表示所述音调生成系统(1/2/3/4)的组成部件(2)的运动的实际数据；以及

数据处理器(33/34)，分析用于所述属性的所述实际数据，并确定所述控制数据和所述乐曲数据之间的关系。

2.如权利要求1所述的预数据产生器，其中，所述数据处理器(33/34)寻找表示所述属性的最小值的某个所述实际数据，并将对应于所述某个实际数据的所述控制数据中的一个(Rmin)与所述乐曲数据中的一个(Vmin)相关，使得在由所述自动演奏器(220；220A)进行的演奏中，将表示小于所述最小值的所述属性的乐曲数据与所述控制数据中的所述一个(Rmin)相关。

3.如权利要求2所述的预数据产生器，其中，所述数据处理器(32/33)具有彼此不同的阈值(Vmin1/Vmin2)，并且对应于所述某个实际数据的所述控制数据中的所述一个(Rmin)将落在所述阈值(Vmin1/Vmin2)之间的范围内。

4.如权利要求1所述的预数据产生器，其中，所述控制数据(Ref’)表示一种物理量，以便使所述目标数据表示所述目标运动，并且所述驱动系统(32/33)使所述致动器(5)以用间隔隔开的所述种类的物理量的不同值，引起所述目标运动。

5.如权利要求4所述的预数据产生器，其中，通过插值确定与所述控制数据不同的其它所述控制数据。

6.如权利要求1所述的预数据产生器，其中，所述属性是与所述组成部件(2)的一种物理量成比例变化的响度，通过所述物理量，所述控制数据使所述目标数据表示所述目标运动。

7.如权利要求6所述的预数据产生器，其中，所述种类的物理量是速度。

8.如权利要求6所述的预数据产生器，其中，与指示所述音调中的一个的音名的编号(Kn)和使所述音调中的所述一个通过所述音调生成系统(1/2/3/4)发生的指令一起，在所述乐曲数据中的所选择的一些中定义所述响度。

9.一种自动演奏器(220；220A)，用于在乐器(100；100A)上演奏乐曲的节，包括：

致动器(5)，被提供给所述乐器(100；100A)的音调生成系统(1/2/3/4)，并且响应代表目标数据的驱动信号(DR)，以便引起所述音调生成系统(1/2/3/4)的运动，以产生音调；和

乐曲数据处理系统(10；11；12)，在表示要产生的所述音调的乐曲数据的基础上，产生所述驱动信号(DR)，

其特征在于还包括

预数据产生器(210；210A)，将合并在所述乐曲数据中并且表示所述音调的属性的乐曲子数据与控制数据(Ref/Ref’)相关，并且包括

驱动系统(32/33)，在所述控制数据(Ref’)的基础上产生表示所述音调生成系统(1/2/3/4)的目标运动的目标数据，并将所述目标数据提供给所述致动器(5)，以便引起所述音调生成系统(1/2/3/4)的所述目标运动，

数据获取系统(8/24)，监控所述音调生成系统(1/2/3/4)，并且产生表示所述音调生成系统(1/2/3/4)的组成部件(2)的运动的实际数据，以及

数据处理器(33/34)，分析用于所述属性的所述实际数据，并且确定所述控制数据(Ref)和所述乐曲子数据之间的关系。

10.如权利要求9所述的自动演奏器，其中，所述数据处理器寻找表示所述属性的最小值的某个所述实际数据，并且将对应于所述某个实际数据的所述控制数据中的一个(Rmin)与所述乐曲子数据中的一个(Vmin)相关，使得在由所述自动演奏器(220；220A)进行的演奏中，将表示小于所述最小值的所述属性的乐曲子数据与所述控制数据中的所述一个(Vmin)相关。

11.如权利要求10所述的自动演奏器，其中，所述数据处理器(32/33)具有彼此不同的阈值(Vmin1/Vmin2)，并且对应于所述某个实际数据的所述控制数据中的所述一个(Rmin)将落在所述阈值(Vmin1/Vmin2)之间的范围内。

12.如权利要求9所述的自动演奏器，其中，所述控制数据(Ref)表示一种物理量，以便使所述目标数据表示所述目标运动，并且所述驱动系统(32/33)使所述致动器(5)以用间隔隔开的所述种类的物理量的不同值，引起所述目标运动。

13.如权利要求12所述的自动演奏器，其中，通过插值确定与所述控制数据不同的其它所述控制数据(Ref)。

14.如权利要求9所述的自动演奏器，其中，所述属性是与所述组成部件(2)的一种物理量成比例变化的响度，通过所述物理量，所述控制数据(Ref/Ref’)使所述目标数据表示所述目标运动。

15.如权利要求14所述的自动演奏器，其中，所述物理量是速度。

16.一种用于产生音调的乐器，包括：

音调生成系统(1/2/3/4)，产生所述音调，并且包括参与所述音调的生成的组成部件(2)；和

自动演奏器(220；220A)，在没有人类演奏者的手指弹奏的情况下，驱动所述音调生成系统(1/2/3/4)，并且包括

致动器(5)，被提供给所述音调生成系统(1/2/3/4)，并且响应代表目标数据的驱动信号(DR)，以便引起所述音调生成系统(1/2/3/4)的运动，以产生所述音调，和

乐曲数据处理系统(10/11/12)，在表示要产生的所述音调的乐曲数据的基础上，产生所述驱动信号(DR)，

其特征在于还包括：

预数据产生器(210；210A)，将合并在所述乐曲数据中并且表示所述音调的属性的乐曲子数据与控制数据(Ref/Ref’)相关，并且包括

驱动系统(32/33)，在所述控制数据(Ref’)的基础上，产生表示所述音调生成系统(1/2/3/4)的目标运动的所述目标数据，并将所述目标数据提供给所述致动器(5)，以便引起所述音调生成系统(1/2/3/4)的所述目标运动，

数据获取系统(8/24)，监控所述音调生成系统(1/2/3/4)，并且产生表示所述音调生成系统(1/2/3/4)的所述组成部件(2)的运动的实际数据，以及

数据处理器(33/34)，分析用于所述属性的所述实际数据，并且确定所述控制数据(Ref)和所述乐曲子数据之间的关系。

17.如权利要求16所述的乐器，其中，所述音调生成器具有包括键(1a/1b)的阵列、动作单元(3)、弦槌(2)和弦(4)的机械结构。

18.如权利要求17所述的乐器，其中，所述弦槌(2)充当所述组成部件。

19.如权利要求18所述的乐器，其中，所述弦槌(2)的速度与充当所述属性的所述音调的响度成比例。

20.如权利要求16所述的乐器，其中，所述数据处理器(33/34)寻找表示所述属性的最小值的某个所述实际数据，并将对应于所述某个实际数据的所述控制数据中的一个(Rmin)与所述乐曲子数据中的一个(Vmin)相关，使得在由所述自动演奏器(220；220A)进行的演奏中，将表示小于所述最小值的所述属性的乐曲子数据与所述控制数据中的所述一个相关。

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