DE19950558C2

DE19950558C2 - Tasten-Musikinstrument mit Datenwandler zum Erhöhen der Auflösung

Info

Publication number: DE19950558C2
Application number: DE19950558A
Authority: DE
Inventors: Tsutomo Sasaki; Tomoyuki Ura; Yuji Fujiwara
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: DE19950558A1; US6245985B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tasten-Musikinstrument mit einem Datenwandler zum Umwandeln von Datencodes.

Ausgangspunkt

Während ein Pianist ein Piano spielt drückt er oder sie selektiv die schwarzen/weißen Tasten und gibt sie anschließend frei, um akustische Klänge zu erzeugen. Die niedergedrückten schwarzen/weißen Tasten betätigen den assoziierten Dämpfermechanismus und den assoziierten Tastenwirkmechanismus. Die niedergedrückten schwarzen/weißen Tasten heben das Dämpferpüschel oder -filz ab und das Dämpferpüschel wird von dem assoziierten Satz von Saiten beabstandet, um dem Satz von Saiten zu erlauben zu vibrieren. Andererseits treibt der Tastenwirkmechanismus den assoziierten Hammer zur Drehung an und der Hammerfilz trifft auf den Satz von Saiten auf. Dann vibrieren die Saiten und erzeugen den akustischen Ton bzw. Klang. Wenn der Pianist die niedergedrückten schwarzen/weißen Tasten freigibt, kehren die schwarzen/weißen Tasten zu der Ruheposition zurück. Die freigegebenen schwarzen/weißen Tasten bringen das Dämpferpüschel wieder in Kontakt mit dem Satz Saiten und dämpft die Vibrationen des Satzes von Saiten. Dies hat ein Auslöschen des akustischen Tons bzw. Klangs zur Folge. Wenn der Pianist Pedale niederdrückt, d. h. ein Dämpferpedal, ein Fortepedal und ein Pianopedal, dann bewirkt der Pedalmechanismus vorbestimmte Effekte bezüglich der akustischen Klänge. Das akustische Piano wiederholt die Schleife mit Niederdrücken einer schwarzen/weißen Taste, Anschlagen der Saiten, Freigeben der schwarzen/weißen Taste und Dämpfen der Vibrationen während des Spielens, und die Pedale bewirken selektiv die Expressionen der akustischen Klänge.

Ein automatisches Playerpiano ist ein akustisches Piano, das mit einem Aufnahmesystem und einem Abspielsystem ausgerüstet ist. Während ein Pianist das akustische Piano spielt, erzeugt jeder der schwarzen/weißen Tasten den akustischen Ton bzw. Klang über die oben beschriebene Schleife, und der Pedalmechanismus bewirkt selektiv die Expressionen der akustischen Töne. Das Aufnahmesystem überwacht die schwarzen/weißen Tasten, um Teile aus Musikdateninformationen zu erzeugen, welche das gespielte Stück darstellen. Die Teile aus Musikdateninformation werden in einem geeigneten Informationsspeichermedium gespeichert. Ansonsten erzeugen ein Ton generator und ein Klangsystem elektronische Klänge auf der Basis der Teile aus Musikdateninformation in Echtzeit. Wenn der Pianist dem automatischen Playerpiano aufträgt, das Stück zu reproduzieren, liest das System bzw. Playbacksystem die Teile aus der Musikdateninformation aus dem Informa tionsspeichermedium aus und die Betätiger betätigen selektiv die schwarzen/ weißen Tasten und die Pedale.

Ein automatisches Playerpiano kann mit einem Stummschaltsystem ausgerüstet sein. Das Stummschaltsystem weist einen Hammeranschlag auf, der normalerweise zwischen dem Hammerstiel und dem Satz von Saiten vorgesehen ist. Der Hammeranschlag wird zwischen einer freien Position und einer Blockierposition verändert. Während ein Pianist eine Melodie auf der Tastatur spielt, werden die schwarzen/weißen Tasten selektiv niedergedrückt und die Hammeranordnungen kommen von den assoziierten Stoßzungen frei. Dann beginnt die Hammeranordnung, die mit einer niedergedrückten Taste assoziiert ist, eine freie Drehung. Der Hammeranschlag in der freien Position erlaubt dem Hammer auf den Satz von Saiten aufzutreffen und die Saiten vibrieren zum Erzeugen eines akustischen Tons bzw. Klangs. Wenn der Hammeranschlag sich jedoch in der Blockierposition befindet, prallt die Hammeranordnung von dem Hammeranschlag zurück bevor sie auf die Saiten auftrifft und es wird kein akustischer Ton erzeugt. Ein Tastensensor überwacht die assoziierte schwarze/weiße Taste und überträgt die Tastenbewegung an einen Tongenerator. Der Tongenerator erzeugt ein Tonsignal und ein elektronischer Klang wird über einen Kopfhörer reproduziert.

Eine Schließplatte, die an der assoziierten Taste befestigt ist und ein Photosensor, der an dem Tastenbett angebracht ist, bilden zusammen ein typisches Beispiel für einen Tastensensor. Der Tastensensor gemäß dem Stand der Technik detektiert jedoch nur ein Paar Punkte auf der Bewegungs bahn der assoziierten Taste und ein Datenprozessor berechnet die Tasten geschwindigkeit auf der Basis des Abstands zwischen den Detektierpunkten und eines Zeitablaufs dazwischen.

Ein weiterer Tastensensor, der für ein automatisches Playerpiano verfügbar ist, ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 9-54584 gezeigt. Der Tastensensor des Standes der Technik detektiert kontinuierlich die Taste, die auf dem Bewegungspfad bewegt wird und erzeugt ein analoges Tasten positionssignal, welches die derzeitige Tastenposition auf der Bewegungs bahn darstellt.

Ein optoelektronisches Abfühlsystem ist in US. Patent Nr. 5,001,339, das der Gulbransen Incorporated übertragen wurde, gezeigt. Die bekannte opto elektronische Abfühlvorrichtung ist auch verfügbar zum Detektieren einer Tastenbewegung eines akustischen Pianos. Die optoelektronische Abfühl vorrichtung besitzt eine Flagge, die mit der Unterseite der Tasten zu jedem Zeitpunkt in Kontakt steht und ein optoelektronischer Sensor überwacht die Flagge, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das die derzeitige Position der Flagge und demgemäß der Taste anzeigt.

Der Tastensensor, der in der japanischen Offenlegungsschrift gezeigt ist, liefert das analoge Tastenpositionssignal an einen Analog-zu-Digitalwandler und der Analog-zu-Digitalwandler wandelt das analoge Tastenpositionssignal in ein digitales Tastenpositionssignal um. Das digitale Tastenpositionssignal besitzt eine Bitreihe mit einer festen Länge. Wenn das Spannungsniveau des analogen Tastenpositionssignals zu hoch ist, um durch die Bitreihe mit fester Länge dargestellt zu werden, gibt das digitale Tastenpositionssignal keine genaue Darstellung der derzeitigen Tastenposition, und zwar infolge eines Überschießens bzw. Überlaufens. Wenn andererseits die Bitreihe zu lang ist, um die Variation des Spannungsniveaus auszudrücken, besitzt das digitale Tastenpositionssignal nur eine geringe Auflösung bezüglich der derzeitigen Tastenposition infolge eines geringen dynamischen Bereichs.

Wenn das digitale Tastenpositionssignal eine Bitreihe aufweist, die länger ist als die derzeitige, wird verhindert, daß das Tastenpositionssignal überläuft. Es verbleibt jedoch das Problem der geringen Auflösung.

Der Analog-zu Digitalwandler ist normalerweise mit einem Datenprozessor verbunden, der mit einem RAM (random access memory) assoziiert ist. Das lange, eine feste Länge aufweisende digitale Tastenpositionssignal erhöht die Belastung des Datenprozessors und erfordert, daß das RAM eine größere Datenspeicherkapazität aufweist. Wenn das digitale Tastenpositionssignal andererseits eine Bitreihe besitzt, die kürzer ist als die derzeitige, wird die Auflösung verbessert. Jedoch tritt häufig ein Überlaufen auf und das digitale Tastenpositionssignal ist nicht verläßlich. Daher gibt es einen Kompromiß zwischen der Verläßlichkeit und der Auflösung.

Für einen guten Kompromiß optimiert der Hersteller das Ausgangsspannungs niveau des analogen Tastenpositionssignals vor der Lieferung aus der Fabrik. Eine altersbedingte Verschlechterung ist jedoch nicht vermeidbar. Der Datenprozessor leidet daher unter einer geringen Auflösung infolge des schmalen dynamischen Bereichs des digitalen Tastenpositionssignals.

Darüber hinaus verarbeitet der Datenprozessor normalerweise einen Datencode in der Form von 2ⁿ. Wenn die Bitreihe des digitalen Tastenpositionssignals in der Form von 2ⁿ ausgedrückt wird, hat eine Erhöhung der Bitreihe eine Charakteristik n zur Folge, die viel länger ist als die derzeitige und der Datenprozessor trifft auf Schwierigkeiten bei der Datenverarbeitung.

EP 0 747 876 A2 offenbart ein Tasten-Musikinstrument mit einer Tasten überwachung zum exakten Steuern der Tonerzeugung und wurde als Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 verwendet. Auch dieses Taste-Musikinstrument leidet unter den gleichen oder ähnlichen Schwierigkeiten und Nachteilen wie der oben beschriebene Stand der Technik.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tasten- Musikinstrument mit einem Datenwandler vorzusehen, der ein digitales Tastenpositionssignal zu einem Datencode umwandelt, der durch einen Datenprozessor mit einer hohen Auflösung und ohne ein Überlaufen verarbeitet werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Tasten-Musikinstrument vorge sehen zum Erzeugen von Teilen von Musikdateninformation, welche ein darauf gespieltes Stück darstellen, wobei das Instrument folgendes aufweist: eine Vielzahl von Tasten oder Manipulatoren, die entlang jeweiliger Bewe gungsbahnen zwischen jeweiligen Ruhepositionen und jeweiligen Begren zungspositionen bewegbar sind, ein Klangerzeugungssystem, welches Klänge erzeugt und Attribute der Klänge verändert, abhängig von der derzeitigen Position der Vielzahl von Manipulatoren, die selektiv niedergedrückt werden zwischen den Ruhepositionen und den Begrenzungspositionen, eine Vielzahl von Positionssensoren, die jeweils mit der Vielzahl von Manipulatoren assoziiert ist und digitale Positionssignale erzeugt, die durch eine erste Bitreihe ausgedrückt werden und welche die derzeitigen Positionen darstellen, einen Datenwandler, der eine Rangzuweisungseinheit aufweist, die Werte der digitalen Positionssignale, die unter einem Referenzzustand erzeugt wurden, analysiert und jedem der digitalen Positionssignale einen Rang zuweist, der unterschiedliche Teile der ersten Bitreihe darstellt, und zwar abhängig von dem Wert unter dem Referenzzustand, und eine Herauszieheinheit, die mit dem Ranggenerator verbunden ist und den Teil der ersten Bitreihe heraus zieht, der durch den zuvor genannten einen der Ränge spezifiziert wird, und zwar aus jedem der digitalen Positionssignale zum Erzeugen von assoziierten digitalen Signalen, die durch eine zweite Bitreihe ausgedrückt werden, welche eine unterschiedliche Anzahl von Bits von der ersten Bitreihe aufweist und einen Datenprozessor, der mit den assoziierten einen der digitalen Daten signale versorgt wird und ein Teil einer Musikdateninformation an das Klangerzeugungssystem liefert, um das Klangerzeugungssystem dazu zu bringen, die Attribute der Klänge zu verändern.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Merkmale und Vorteile des Tasten-Musikinstruments ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die ein stummes automatisches Playerpiano gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die Schaltungsanordnung eines Elektroniksystems aufweist, das in dem stummen automatischen Playerpiano beinhaltet ist;

Fig. 3 eine schematische Ansicht, die eine Tastensensormatrix zeigt, die in dem stummen automatischen Playerpiano beinhaltet ist;

Fig. 4 ein Graph, der die Beziehung zwischen einem Ausgangsspannungs niveau eines analogen Tastenpositionssignals und eines Tastenhubs zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Hauptroutine einer ersten Unterbrechungssubroutine und einer zweiten Unterbrechungssubroutine zeigt;

Fig. 6 ein Flussdiagramm, das die zweite Unterbrechungssubroutine zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht, welche eine Tasten-Rang-Tabelle zeigt, die in einem RAM (random access memory) des automatischen Spielsystems definiert ist;

Fig. 8 eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen den Rängen und Bits zeigt, die aus einem digitalen Tastenpositionssignal ausgewählt werden; und

Fig. 9 ein Flussdiagramm der Hauptroutine.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Gemäß Fig. 1 weist ein stummes automatisches Playerpiano, welches die vorliegende Erfindung beinhaltet, im Großen und Ganzen ein akustisches Piano oder Klavier 10, ein automatisches Spielsystem 20 und ein Stumm schaltsystem 30 auf. In diesem Fall ist das akustische Klavier 10 ein Flügel. Es ist jedoch auch ein aufrechtes Klavier, für das stumme automatische Playerpiano gemäß der vorliegenden Erfindung verfügbar. In der folgenden Beschreibung bezeichnet der Begriff "vorne" eine Position, die näher an ei nem Pianisten ist als eine "hintere" Position.

Das akustische Klavier 10 weist eine Tastatur 11, einen Tastenwirkmechanis mus bzw. ein Tastenmechanik 12, Hammeranordnungen 13, Dämpfmechanis men 14, Sätze von Saiten 15 und ein Pedalsystem PM auf. Schwarze Tasten 11a und weiße Tasten 11b werden in einem bekannten Muster ausgelegt und bilden in Kombination die Tastatur 11. In diesem Fall sind 88 schwarze/weiße Tasten 11a/11b in der Tastatur 11 vorgesehen. Das Eigengewicht jeder schwarzen/weißen Taste 11a/11b hält die schwarze/weiße Taste 11a/11b in einer Ruheposition. Wenn eine Kraft auf den vorderen Teil der schwar zen/weißen Taste 11a/11b angelegt wird, wird die schwarze/weiße Taste 11a/11b runterbewegt und erreicht eine Endposition.

Die Tastenmechaniken 12 sind jeweils mit den schwarzen/weißen Tasten 11a/11b assoziiert. Die Tastenmechanik 12 weist eine Stoßzunge 12a auf, die um eine Wippen- bzw. Hebegliedanordnung 12b drehbar ist und einen Regu lierknopf 12c. Jede der Hammeranordnungen 13 ist mit einer der Tastenme chaniken 12 und einem Satz Saiten 15 assoziiert. Die Hammeranordnungen 13 werden durch die assoziierten Tastenmechaniken 12 zur Drehung ange trieben, die jeweils durch die schwarzen/weißen Tasten 11a/11b betätigt wer den. Die Hammeranordnung 13 umfasst einen Hammerstiel 13a, der um Bü gel bzw. Aktionsbügel 16 drehbar ist, einen Hammerkopf 13b, der an dem Führungsende des Hammerstiels 13a befestigt ist und eine Hammerrolle bzw. -nuss, die mit dem Hammerstiel 13a verbunden ist. Wenn sich die assoziier ten schwarzen/weißen Tasten 11a/11b in der Ruheposition befinden, wird die Hammerrolle 13c in Kontakt mit der Stoßzunge 12b gehalten. Jeder der Dämpfermechanismen 14 ist mit einer der schwarzen/weißen Tasten 11a/11b und einem Satz Saiten 15 assoziiert. Die assoziierte schwarze/weiße Taste 11a/11b beabstandet den Dämpfermechanismus 14 von dem assoziierten Satz Saiten 15 auf dem Weg zu der Endposition und bringt ihn in Kontakt mit dem assoziierten Satz Saiten 15 auf dem Weg zu der Ruheposition. Der Dämpfermechanismus 14 umfasst einen Dämpferhebel bzw. eine Abhebe stange 14a, der bzw. die bezüglich einer Dämpferschiene 17 drehbar ist, ei nen Dämpferkopf 14b, der von dem assoziierten Satz Saiten 15 beabstandet und in Kontakt mit diesem gebracht wird, und einen Dämpferdraht bzw. eine Stange 14c, die zwischen dem Dämpferhebel 14a und dem Dämpferkopf 14b verbunden ist.

Ein Kapstan-Knopf bzw. eine Pilote 11c ragt von dem hinteren Teil jeder schwarzen/weißen Taste 11a/11b vor und wird in Kontakt mit der Hebeglie danordnung 12b gehalten. Während die schwarze/weiße Taste 11a/11b aus der Ruheposition zu der Endposition niedergedrückt wird, drückt die Pilote 11c die Hebegliedanordnung 12b an und die Hebegliedanordnung 12b dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn zusammen mit der Stoßzunge 12a. Die schwar ze/weiße Taste 11a/11b drückt den Dämpferhebel 14a ferner nach oben und bewirkt, daß sich der Dämpferhebel 14a entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Der Dämpferhebel 14a hebt den Dämpferkopf 14b an und der Dämpferkopf 14b wird von dem Satz Saiten 15 getrennt. Der Satz Saiten 15 ist fertig um zu vibrieren.

Während ein Spieler die schwarze/weiße Taste 11a/11b drückt, wird die Stoß zunge 12a in Kontakt mit dem Regulierknopf 12c gebracht, und zwar an des sen Endteil bzw. Zehe und dreht sich im Uhrzeigersinn um die Hebegliedan ordnung 12b. Dann kommt die Hammerrolle bzw. -nuss 13c von der Stoßzun ge 12a frei und die Hammeranordnung 13 beginnt sich frei zu dem assoziier ten Satz Saiten 15 zu drehen. Der Hammerkopf 13b trifft auf den Satz Saiten 15 auf und die Saiten 15 vibrieren zum Erzeugen eines akustischen Tons bzw. Klangs.

Wenn die niedergedrückte schwarze/weiße Taste 11a/11b freigegeben wird, beginnt die schwarze/weiße Taste 11a/11b zu ihrer Ruheposition zurückzukeh ren und erlaubt dem Dämpferhebel 14a sich in einer im Uhrzeigersinn gerich teten Richtung zu drehen. Der Dämpferkopf 14b wird wieder in Kontakt mit dem Satz Saiten 15 gebracht und dämpft die Vibrationen der Saiten 15. Somit erzeugt das akustische Klavier 10 den akustischen Klang ähnlich wie bei ei nem Standardflügel.

Pedale PD und assoziierte Verbindungsmechanismen LK sind in dem Pedal system PM vorgesehen. Die Pedale PD werden als ein Dämpferpedal, ein Fortepedal und ein Pianopedal bzw. weiches Pedal bezeichnet. Diese Pedale sind dem Fachmann bekannt und daher wird hier zur Vereinfachung keine weitere Beschreibung vorgenommen.

Das automatische Spielsystem 20 weist ein Aufnahmesubsystem 21 und ein Abspielsubsystem 22 auf. Das Aufnahmesubsystem 21 weist folgendes auf: eine Vielzahl von Hammersensoren 21a, die jeweils mit den Hammeranord nungen 13 assoziiert sind, eine Vielzahl von Tastensensoren 21b, die jeweils mit den schwarzen/weißen Tasten 11a/11b assoziiert sind, Pedalsensoren SP, die mit den Pedalen PD assoziiert sind, eine Aufnahmeeinheit 21c, die mit den Hammersensoren 21a, den Tastensensoren 21b und den Pedalsensoren SP verbunden ist, zum Erzeugen von Teilen von Musikdateninformation, und eine Normalisierungseinheit 21d zum Erzeugen von Teilen normalisierter Mu sikdateninformation.

Jeder der Tastensensoren 21b besitzt eine Schließplatte 21e, die an der Un terseite der schwarzen/weißen Tasten 11a/11b befestigt ist und einen Photo sensor SF1. Der Photosensor SF1 bildet einen Teil einer Photosensormatrix (siehe Fig. 3) und überwacht die assoziierte schwarze/weiße Taste 11a/11b, über die Bewegungsbahn zwischen der Ruheposition und der Endposition hinweg. Der Photosensor SF1 ist mit der Aufnahmeeinheit 21c verbunden und liefert ein Tastenpositionssignal KP an die Aufnahmeeinheit 21c. Die Aufnah meeinheit 21c bestimmt eine Niederdrückzeit tk, zu der ein Spieler die schwarze/weiße Taste 11a/11b niederdrückt, eine Niederdrücktastengeschwin digkeit Vk auf dem Weg zu der Endposition, eine Freigabezeit, zu der die schwarze/weiße Taste 11a/11b freigegeben wird und eine Freigabetastenge schwindigkeit auf dem Weg zu der Ruheposition.

Jeder der Hammersensoren 21a besitzt eine Schließplatte 21f und einen Photosensor SE, und der Photosensor SE ist mit der Aufnahmeeinheit 21c verbunden, um ein Hammerpositionssignal HP daran zu liefern. Die Aufnah meeinheit 21c berechnet eine Schließergeschwindigkeit und demgemäß eine Hammergeschwindigkeit auf der Basis des Hammerpositionssignals HP und bestimmt eine Zeit zum Schneiden des optischen Pfades als einer Anschlag zeit, zu der angenommen wird, daß der Hammerkopf 13b auf den assoziierten Satz Saiten 15 auftrifft, um den akustischen Ton bzw. Klang zu erzeugen. Die Pedalsensoren SP überwachen die assoziierten Pedale PD und erzeugen Pe dalpositionssignale PP, welche die derzeitigen Pedalpositionen darstellen.

Somit berichten die Tastensensoren 21b, die Hammersensoren 21a und die Pedalsensoren SP die derzeitigen Tastenpositionen, die derzeitigen Hammer positionen und die derzeitigen Pedalpositionen an die Aufnahmeeinheit 21c und die Aufnahmeeinheit 21c erzeugt Teile von Musikdateninformation, wel che das Stück bzw. das gespielte Stück darstellen. Die Teile der Musikdaten information werden von der Aufnahmeeinheit 21c an die Normalisierungsein heit 21d geliefert. Die Normalisierungseinheit 21d eliminiert die individuellen Eigenschaften des stummen automatischen Playerpianos bzw. Selbstspielpia nos aus den Teilen der Musikdateninformation und erzeugt Teile normalisierter Musikdateninformation, die das Spielen bzw. ein Stück auf einem idealen aku stischen Klavier oder Piano darstellen. Die Teile der normalisierten Musikda teninformation werden in einem geeigneten Datenspeicher gespeichert, wie z. B. auf einer Floppydisk (siehe Fig. 2), einer Harddisk, einer optischen Disk oder einer Halbleiterspeichervorrichtung, und/oder sie werden über ein Da tenkommunikationsnetzwerk (nicht gezeigt) übertragen.

Das Abspielsubsystem 22 umfasst einen Datenanalysierer 22a, eine Bewe gungssteuerung 22b, eine Servo-Steuerung 22c, elektromagnetbetriebene Tastenbetätiger 22d und elektromagnetbetriebene Pedalbetätiger 22e. Ge schwindigkeitssensoren sind jeweils in den elektromagnetbetriebenen Tasten betätigern 22d beinhaltet und sie liefern Plunger- bzw. Kolbensignale Vy, wel che die tatsächliche Geschwindigkeit der Plunger bzw. Kolben der Servo- Steuerung 22c darstellen. Teile der normalisierten Musikdateninformation, welche ein Stück darstellen, werden von dem Datenspeicher (in Fig. 1 nicht gezeigt) oder einem Echtzeitkommunikationssystem (nicht gezeigt) an den Datenanalysierer 22a geliefert. Der Datenanalysierer 22a analysiert die Teile der normalisierten Musikdateninformation und bestimmt eine Ziel- oder Tar get-Tastengeschwindigkeit Vr auf dem Bewegungspfad jeder schwarzen/wei ßen Taste 11a/11b, die beim Abspielen bzw. im Abspielmodus reproduziert werden soll, und die Target- oder Zielgeschwindigkeit Vr wird mit der Zeit t variiert. Somit erzeugt der Datenanalysierer 22a eine Serie von Target- Tastengeschwindigkeitsdaten (t, Vr) aus den Teilen der normalisierten Musik dateninformation und liefert die Serie von Target-Geschwindigkeitsdaten (t, Vr) an die Bewegungssteuerung 22b. Die Bewegungssteuerung 22b bestimmt die Target-Tastengeschwindigkeit, die zusammen mit der Tastenposition ent lang des Bewegungspfades der schwarzen/weißen Taste 11a/11b variiert wird, und gibt eine Größe an Treiberstrom vor, die für die Target-Tastengeschwin digkeit Vr geeignet ist, und zwar für jede der zu bewegenden schwarzen/wei ßen Tasten 11a/11b. Die Servo-Steuerung 22c spricht auf die Vorgabe der Bewegungssteuerung 22b an, um ein Treibersignal DR an den elektroma gnetbetriebenen Tastenbetätiger 22d zu liefern, der mit der zu bewegenden schwarzen/weißen Taste 11a/11b assoziiert ist. Während der elektromagnet betriebene Tastenbetätiger 22d seinen Kolben vorspringen lässt, wird die as soziierte schwarze/weiße Taste 11a/11b bewegt, um die assoziierte Tasten mechanik 12 zu betätigen, und der Geschwindigkeitssensor berichtet die tat sächliche Kolbengeschwindigkeit Vy an die Servo-Steuerung 22c. Die Servo- Steuerung 22c vergleicht die tatsächliche Kolbengeschwindigkeit Vy mit der Target-Tastengeschwindigkeit, d. h. die Target-Kolbengeschwindigkeit, um zu sehen, ob die tatsächliche bzw. Ist-Kolbengeschwindigkeit Vy gleich der Soll- bzw. Target-Tastengeschwindigkeit Vr ist oder nicht. Wenn die Ist-Kolbenge schwindigkeit Vy unterschiedlich von der Target-Tastengeschwindigkeit Vy ist, erhöht oder verringert die Servo-Steuerung 22c, die Stromgröße. Der Datena nalysierer 22a, die Bewegungsteuerung 22b und die Servo-Steuerung 22c steuern ferner die elektromagnetbetriebenen Pedalbetätiger 22e und zwar so ähnlich bzw. in gleicher Weise wie die elektromagnetbetriebenen Tastenbetä tiger 22d, und die elektromagnetbetriebenen Pedalbetätiger 22e reproduzie ren die Pedalbewegungen beim Abspielen bzw. im Playbackmodus.

Das Stummschaltsystem 30 umfasst einen Stielanschlag 30a, einen Elektro motor (nicht gezeigt), der mit dem Stielanschlag 30a verbunden ist, einen Po sitionssensor 30b (siehe Fig. 2) zum Detektieren der Ist-Position des Stielan schlags 30a, einen Ton- bzw. Klanggenerator 30c und ein Klang- bzw. Schal lerzeugungssystem wie z. B. einen Kopfhörer 30d und ein Lautsprechersystem 30e. Wenn ein Pianist einen Schalter betätigt, verändert der Elektromotor die Position des Stielanschlags 30a zwischen einer freien Position und einer Blockierposition. Die Hammerstiele 30a prallen an dem Stielanschlag 30a in der Blockierposition zurück, bevor die Hammerköpfe 13b auf die assoziierten Sätze von Saiten 15 schlagen. Wenn sich der Stielanschlag 30a andererseits in der freien Position befindet, schlagen die Hammerköpfe 13b auf die asso ziierten Sätze von Saiten 15 auf, und zwar ohne eine Interferenz des Stielan schlags 30a. Somit erlaubt das Stummschaltsystem 30 dem Pianisten auf der Tastatur 11 zu spielen ohne akustische Töne bzw. Klänge zu erzeugen. Wäh rend der Spieler eine Melodie oder ein Stück auf der Tastatur 11 spielt, er zeugt der Tongenerator 30c ein Audiosignal aus den Teilen der normalisierten Musikdateninformation, die jeweils einen Tastencode, eine Geschwindigkeit, ein Taste-An-Ereignis, ein Hammer-An-Ereignis, ein Taste-Aus-Ereignis usw. darstellt, und liefert das Audiosignal an die Kopfhörer 30d. Dann erzeugen die Kopfhörer 30d elektronische Klänge entsprechend den akustischen Tönen, die durch die Saiten 15 erzeugt werden sollten. Wenn die Teile der Musikdateninformation, welche die Pedalbewegungen darstellen an den Tongenerator 30c geliefert werden, erzeugt der Tongenerator 30c die vorbestimmten Effekte der elektronischen Klänge. In der folgenden Beschreibung wird das Spiel bzw. das Spielen ohne Interferenz des Stielanschlags 30a als "Standard-Spiel" be zeichnet und das Spielen mit dem Stielanschlag 30a in der Blockierposition wird als "Stumm-Spiel" bezeichnet.

Fig. 2 illustriert die Anordnung des automatischen Spielsystems 20 und des Stummschaltsystems 30. Das automatische Spielsystem 20 umfasst eine Zentralprozessoreinheit 204, einen Nur-Lesespeicher bzw. ROM 202 und ei nen RAM (random access memory) 203, die jeweils als "CPU", "ROM" und "RAM" in Fig. 2 abgekürzt sind. Computerprogramme und unterschiedliche Tabellen sind in dem ROM 202 gespeichert und der RAM 203 dient als Ar beitsspeicher. Eine Tasten-Rang-Tabelle ist in dem RAM 203 gespeichert und definiert die Beziehung zwischen den 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b und Teilen der Rang-Dateninformation. Die Tasten-Rang-Tabelle wird nachfol gend in größerer Einzelheit beschrieben.

In diesem Fall werden die Aufnahmeeinheit 21c, die Normalisierungseinheit 21d, der Datenanalysierer 22a und die Bewegungssteuerung 22b durch die Zentralprozessoreinheit 201 und die Computerprogramme implementiert.

Das automatische Spielsystem 20 umfasst ferner eine manipulierbare Schal tertafel 204, und ein Bussystem 205 ist mit der Zentralprozessoreinheit 201, dem ROM 202, dem RAM 203, der manipulierbaren Schalttafel 204 und ande ren Systemkomponenten, die nachfolgend in größere Einzelheit beschrieben werden, verbunden. Die Zentralprozessoreinheit 201 holt sequentiell die In struktionscodes des Computerprogramms und führt diese aus, um Teile der Musikdateninformation zu erzeugen und die anderen Systemkomponenten zu steuern bzw. zu instruieren.

Das automatische Spielsystem 20 umfasst ferner einen Treiber 206 für lich temittierende Dioden, einen Analog-zu-Digitalwandler 207, eine Servo- Steuerung 208, und einen Disketten- bzw. Floppydisktreiber 209. Die Zentral prozessoreinheit 201 befiehlt dem Treiber 206 sequentiell die lichtemittieren den Dioden 21g zu erregen und das Licht wird durch optische Fasern 21j zu den lichtemittierenden Sensorköpfen 21k geleitet. Das Licht fällt auf die licht empfangenden Sensorköpfe 21m auf und das einfallende Licht wird durch op tische Fasern 21n zu den photodetektierenden Dioden 21h weitergeleitet. Die photodetektierenden Dioden 21h wandeln das Licht in Photostrom um und erzeugen analoge Tastenpositionssignale, die jeweils die Größe des Photo stroms darstellen. Die Größe des Photostroms ist proportional zur derzeitigen bzw. Ist-Tastenposition der assoziierten schwarzen/weißen Taste 11a/11b. Die analogen Tastenpositionssignale werden in digitale Tastenpositionssignale KP umgewandelt, und die Zentralprozessoreinheit 201 holt bzw. erhält Teile der Dateninformation, welche die Größe des Photostroms und demgemäß der Ist- Tastenpositionen darstellt. Die 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b sind in mehrere Gruppen aufgeteilt und der Treiber 206 erregt die lichtemittierenden Dioden 21g in einer solchen Art und Weise, daß die Photosensoren SF1 se quentiell die Vielzahl von Gruppen von schwarzen/weißen Tasten 11a/11b überprüft. Aus diesem Grund kann die Zentralprozessoreinheit 201 Tasten codes bestimmen, welche den schwarzen/weißen Tasten 11a/11b zugewiesen sind, die derzeitig durch die Photosensoren SF1 überprüft werden, und zwar auf der Basis der Zeitsteuerung zum selektiven Erregen der lichtemittierenden Dioden 21g.

Der Floppydisktreiber 209 ist mit dem Bussystem 205 verbunden. Der Floppy disktreiber 209 schreibt die Teile der Musikdateninformation auf eine Floppy disk FD und liest die Teile der Musikdateninformation von der Floppydisk aus.

Das automatische Spielsystem 20 umfasst ferner einen Treiber 210 für lich temittierende Dioden, die mit dem Bussystem 205 verbunden ist, ein Analog- zu-Digitalwandler 211 ist auch mit dem Bussystem 205 verbunden, lichtemit tierende Dioden 212 werden selektiv durch den Treiber 210 erregt und die photodetektierenden Dioden 213 wandeln das einfallende Licht in Photostrom um. Der Photosensor SE wird durch die Kombination aus lichtemittierender Diode 212 und assoziierter photodetektierender Diode 213 implementiert.

Eine Treiberschaltung 30f ist mit dem Bussystem 205 verbunden und die Zentralprozessoreinheit 201 steuert bzw. instruiert die Treiberschaltung 30f, um den Elektromotor aus der freien Position zu der Blockierposition oder um gekehrt zu drehen. Der Detektor 30b überwacht den Hammeranschlag 30a. Wenn der Hammeranschlag 30a die freie Position oder die Blockierposition erreicht, berichtet der Detektor 30 die Ankunft in der freien/Blockierposition an die Zentralprozessoreinheit 201. Dann steuert bzw. instruiert die Zentralpro zessoreinheit 201 die Treiberschaltung 30f, um den Elektromotor zu stoppen.

Fig. 3 illustriert die optische Sensormatrix. Obwohl die optische Sensormatrix für 88 schwarze/weiße Tasten verwendet wird, ist nur eine weiße Taste 11b in Fig. 3 dargestellt. Die Schließplatte 21e ist an der Unterseite der weißen Taste 11b befestigt und ist in Fig. 3 zum Zwecke der besseren Unterscheidung ge strichelt. Die optische Sensormatrix umfasst den lichtemittierenden Sensor kopf 21k, den lichtempfangenden Sensorkopf 21m, die lichtemittierenden Dioden 21g, die photodetektierenden Dioden 21h und die Bündel an optischen Fasern 21j und 21n. Der lichtemittierende Sensorkopf 21k und der lichtemp fangende Sensorkopf 21m sind an einem Rahmen SB befestigt, und zwar zu sammen mit anderen lichtemittierenden Sensorköpfen (nicht gezeigt) und an deren photodetektierenden Sensorköpfen (nicht gezeigt) und sie sind vonein ander beabstandet. 12 lichtemittierende Dioden 21g bilden eine Anordnung AR1 und acht photodetektierende Dioden bilden eine Anordnung AR2. Eine der lichtemittierenden Dioden 21g ist über eine optische Faser des Bündels 21j mit dem lichtemittierenden Sensorkopf 21k verbunden und der lichtemp fangende Sensorkopf 21m ist über eine optische Faser des Bündels 21n mit einer der photodetektierenden Dioden 21h verbunden. Jede der lichtemittie renden Dioden 21g ist mit acht optischen Fasern des Bündels 21j verbunden und zwölf optische Fasern des Bündels 21n sind mit jeder photodetektieren den Diode 21h verbunden. Aus diesem Grund emittieren acht lichtemittieren de Sensorköpfe 21k gleichzeitig die acht optischen Strahlen und die acht photodetektierenden Dioden 21h empfangen simultan das Licht, das von den assoziierten lichtempfangenden Sensorköpfen 21m durch die optischen Fa sern 21n übertragen wird. Obwohl die Kombinationen der lichtemittierenden Dioden 21g und der photodetektierenden Dioden 21h 96 beträgt, werden nur 88 Kombinationen für die 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b verwendet.

Wenn die lichtemittierende Diode 21g erregt wird, erzeugt die lichtemittieren de Diode 21g Licht. Das Licht wird durch die optische Faser 21j zu dem lich temittierenden Sensorkopf 21k weitergeleitet und der lichtemittierende Sen sorkopf 21k strahlt einen Lichtstrahl zu dem lichtempfangenden Sensorkopf 21m aus, und zwar über den Bewegungspfad der Schließplatte 21. Der Licht strahl besitzt einen Durchmesser von 5 Millimetern. Der lichtempfangende Sensorkopf 21k empfängt den Lichtstrahl und das einfallende Licht wird durch die optische Faser 21n zu der assoziierten photodetektierenden Diode 21h weitergeleitet. Die photodetektierende Diode 21h wandelt das Licht in das analoge Tasten-Positionssignal um und liefert das analoge Tasten-Positions signal an den Analog-zu-Digitalwandler 207. Das analoge Tasten-Positions signal ist eine Darstellung der Größe des einfallenden Lichtes. Es wird ange nommen, daß ein Spieler die weiße Taste 11b niederdrückt. Die weiße Taste 11b senkt sich zu ihrer Endposition ab und die Schließplatte 21e schneidet allmählich den Lichtstrahl. Infolgedessen wird die Menge des einfallenden Lichtes verringert und demgemäß verringert die photodetektierende Diode 21h die Größe oder die Spannung des analogen Tasten-Positionssignals.

Die Positions-zu-Spannung-Umwandlungscharakteristika der optischen Sen sormatrix sind durch die Kurven C1 in Fig. 4 dargestellt. Das Spannungsni veau des analogen Tasten-Positionssignals fällt linear von der Ruheposition zu der Endposition ab. Detektierpunkte K1, K2, K3 und K4 werden bestimmt, um das Spannungsniveau des analogen Tasten-Positionssignals zu überprü fen, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. Wenn die Schließplatte 21e einen der Detektierpunkte K1, K2, K3 oder K4 erreicht, bestätigt die Auf nahmeeinheit 21c, daß die weiße Taste 11b eine Referenz-Tastenposition er reicht hat, die auch durch K1, K2, K3 oder K4 designiert werden.

Das Computerprogramm enthält eine Hauptroutine und zwei Unterbrechungs subroutinen. Fig. 5 illustriert die Beziehung zwischen der Hauptroutine und den Unterbrechungssubroutinen. Jedoch sind die Zeitintervalle in Fig. 5 nicht genau dargestellt. Die zentrale Prozessoreinheit 201 steuert einen Hauptteil der Erzeugung von Tonsignalen über die Hauptroutine.

Die zentrale Prozessoreinheit 201 ist in Intervallen von 100 Mikrosekunden zu der ersten Unterbrechungssubroutine abgezweigt. In der ersten Unterbre chungssubroutine erhöht die zentrale Prozessoreinheit 201 den Timer bzw. Zeitnehmer der CPU und verringert Zähler (nicht gezeigt), die jeweils eine Zeit bis zu einer Ton- bzw. Klangerzeugung anzeigen. Punkte auf beiden Seiten des Steuerungstransfers zu der ersten Unterbrechungssubroutine sind eine Darstellung der Wiederholung des Steuerungstransfers zwischen der Haupt routine und der ersten Unterbrechungssubroutine.

Andererseits ist die zentrale Prozessoreinheit 201 mit Intervallen von 40 Mi krosekunden zu der zweiten Unterbrechungssubroutine abgezweigt, und zwar für eine Datenerfassung bzw. ein Holen von Daten. Wenn die Unterbrechung INT1 auftritt, befiehlt die zentrale Prozessoreinheit 201 den Analog-zu- Digitalwandlern 207/211, die Stromwerte beizubehalten, wie durch den Pfeil AR10 angezeigt ist, und die Analog-zu-Digitalwandler 207/211 senden nach einander die vier digitalen Tasten-Positionssignale KP oder die vier digitalen Hammerpositionssignale HP an die zentrale Prozessoreinheit 201. Bei Been digung der Datenerfassung befiehlt die zentrale Prozessoreinheit 201 den Analog-zu-Digitalwandlern 207/211 mit der Analog-zu-Digitalumwandlung fort zufahren, wie durch den Pfeil AR11 angezeigt ist. Die zentrale Prozessorein heit 201 gibt der ersten Unterbrechungssubroutine Priorität, da der Timer die fundamentalen Zeiteinstellungen bei der Klangerzeugung definiert.

Fig. 6 zeigt die zweite Timer-Unterbrechungssubroutine für die Datenerfas sung. In diesem Fall sind das digitale Tasten-Positionssignal KP und das di gitale Hammerpositionssignal HP 10-Bit Codes und die zentrale Prozessoreinheit 201 verarbeitet 8-Bit Datencodes. In der folgenden Beschreibung werden nur die digitalen Tasten-Positionssignale KP beschrieben. Jedoch werden die digitalen Hammerpositionssignale HP in ähnlicher Weise zu der zentralen Prozessoreinheit 201 übertragen wie die digitalen Tasten- Positionssignale KP.

Wie zuvor beschrieben, ist die Tasten-Rang-Tabelle in dem RAM 203 gespei chert. Fig. 7 illustriert die Tasten-Rang-Tabelle, die in dem RAM 203 gespei chert ist. Die Tastencodes "1", "2", "3", "4", . . . "85", "86", "87" und "88" sind je weils den schwarzen/weißen Tasten 11a/11b zugewiesen und den schwar zen/weißen Tasten 11a/11b sind selektiv Ränge zugeteilt. Die Teile der Rang- Dateninformation sind eine Darstellung der Ränge "0", "1", "2". Zum Beispiel wird der Rang "2" der schwarzen/weißen Taste gegeben, der der Tastencode "85" zugewiesen ist. Nachfolgend wird beschrieben, wie der Rang jeder schwarzen/weißen Taste 11a/11b zugewiesen wird.

Der Analog-zu-Digitalwandler 207 arbeitet synchron mit der Zentralprozes soreinheit 201. Bei Beendigung der Analog-zu-Digitalumwandlung der vier analogen Tasten-Positionssignale zu den vier digitalen Tasten-Positions signalen fordert der Analog-zu-Digitalwandler 207 die Unterbrechung der Zentralprozessoreinheit 201. Die vier digitalen Tasten-Positionssignale KP sind eine Darstellung der Ist-Positionen der assoziierten vier schwar zen/weißen Tasten 11a/11b und sie sind einem Kanal zugewiesen. Die 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b benötigen 24 Kanäle und die digitalen Ta sten-Positionssignale KP werden sequentiell zu der zentralen Prozessorein heit 201 übertragen, und zwar über die 24 Kanäle.

Wenn die Unterbrechung angefordert wird, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu der zweiten Unterbrechungssubroutine abgezweigt, wie im Schritt SP1 gezeigt ist. Die zentrale Prozessoreinheit 201 befiehlt dem LED-Treiber 206, die elektrische Leistung von einer der lichtemittierenden Dioden 21g, die schon erregt ist, zu entfernen und sie befiehlt dem LED-Treiber 206, die nächste lichtemittierende Diode 21g zu erregen, wie im Schritt SP2 gezeigt ist. Die zentrale Prozessoreinheit 201 befiehlt dem Analog-zu-Digitalwandler 207, die Digital-zu-Analogumwandlung an den vier schwarzen/weißen Tasten 11a/11b, die mit der gerade deaktivierten lichtemittierenden Diode 21g asso ziiert ist, zu stoppen. Die zentrale Prozessoreinheit 201 greift auf die Tasten- Rang-Tabelle zu und holt die Teile der Rang-Dateninformation der vier schwarzen/weißen Tasten 11a/11b, die mit dem zuvor aktivierten Kanal asso ziiert sind. Die zentrale Prozessoreinheit 201 überprüft die Teile der Rang- Dateninformation, um zu bestimmen, welche Datenbits jedes digitalen Tasten- Positionssignals zu verarbeiten sind. Fig. 8 illustriert die Beziehung zwischen den zu verarbeitenden Bits und den Teilen der Rang-Dateninformation. Die vier digitalen Tasten-Positionssignale KP für die schwarzen/weißen Tasten "85", "86", "87" und "88" werden beispielsweise zu der zentralen Prozes soreinheit 201 übertragen. Dann holt die zentrale Prozessoreinheit 201 die Teile der Rang-Dateninformation, welche durch den Rang "2", "0", "1" bzw. "1" dargestellt ist. Der Rang "0" repräsentiert acht Bits, d. h. von Bit "0" zu Bit "7" und die zentrale Prozessoreinheit 201 wählt die acht Bits "0" bis "7" aus dem digitalen Tasten-Positionssignal KP für die schwarze/weiße Taste "86" aus. Der Rang "1" repräsentiert acht Bits "1" bis "8" und die zentrale Prozessorein heit 201 wählt die Bits "1" bis "8" aus dem digitalen Tasten-Positionssignal KP für die schwarzen/weißen Tasten "87" und "88" aus. Der Rang "2" repräsen tiert acht Bits "2" bis "9" und die zentrale Prozessoreinheit 201 wählt die acht Bits "2" bis "9" des digitalen Tasten-Positionssignals KP für die schwar ze/weiße Taste "85" aus. Somit wählt die zentrale Prozessoreinheit 201 acht zu verarbeitende Bits aus dem 10-Bit digitalen Tasten-Positionssignal KP aus, und zwar abhängig von dem Teil der Rang-Dateninformation.

Nachfolgend überträgt die zentrale Prozessoreinheit 201 die acht Bit, die auf jedem der digitalen Tasten-Positionssignale KP ausgewählt wurde und die derzeitige Zeit zu dem RAM 203 und schreibt die ausgewählten Bits der vier digitalen Tasten-Positionssignale KP und die derzeitige Zeit dort hinein, wie im Schritt SP3 gezeigt ist. Es wird angenommen, daß die vier digitalen Positions signale KP von den analogen Tasten-Positionssignalen umgewandelt und zu der derzeitigen Zeit zu der zentrale Prozessoreinheit 201 übertragen wurden.

Die derzeitige Zeit wird nachfolgend als "Datenerfassungszeit" bezeichnet. Somit werden nur die ausgewählten Bits als die digitalen Tasten-Positions signale KP, welche die Ist-Tastenpositionen darstellen, gespeichert.

Nachfolgend geht die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP4 und er höht die Kanalnummer bezüglich der, die mit den vier schwarzen/weißen Ta sten 11a/11b, die schon im Schritt SP3 verarbeitet wurden, zur nächst höhe ren. Dann beginnt der Analog-zu-Digitalwandler 207 erneut mit der Analog-zu- Digitalumwandlung. Somit aktiviert die zentrale Prozessoreinheit 201 intermit tierend bzw. unterbrechend den Analog-zu-Digitalwandler 207 und bestimmt sequentiell die Ist-Tastenpositionen der 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b. Nach dem Schritt SP4 kehrt die zentrale Prozessoreinheit 201 zu der Haupt routine zurück.

Wie zuvor beschrieben erneuert die zentrale Prozessoreinheit 201 periodisch die Ist-Tastenpositionen durch die zweite Unterbrechungssubroutine und er zeugt die Teile der Musikdateninformation. Es wird angenommen, daß die zentrale Prozessoreinheit 201 die Teile der Musikdateninformation an den Tongenerator 30c liefert, um elektronische Klänge bzw. Geräusche zu erzeu gen.

Wenn das automatische Spielsystem eingeschaltet wird, führt die zentrale Prozessoreinheit 201 eine Initialisierung der internen Register, des RAM 203 und der Unterbrechungen bzw. Unterbrechungssubroutinen durch wie durch den Schritt SP11 dargestellt ist.

Nachfolgend geht die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP12. Die zentrale Prozessoreinheit 201 befiehlt dem Treiber 206 sequentiell die lich temittierenden Dioden 21g zu erregen und sukzessive die digitale Tasten- Positionssignale KP, welche die Ist-Tastenpositionen der 88 schwarzen/wei ßen Tasten 11a/11b an ihren Ruhepositionen zu holen. Die zentrale Prozes soreinheit 201 wählt eine der schwarzen/weißen Tasten 11a/11b aus und überprüft das digitale Tasten-Positionssignal KP der ausgewählten schwarzen/weißen Taste 11a/11b, um zu sehen, ob der Wert X des digitalen Tasten- Positionssignals KP geringer als 256 oder 2⁸ ist oder nicht. Wenn die Antwort positiv ist, gibt die zentrale Prozessoreinheit 201 dem digitalen Tasten-Posi tionssignal KP den Rang "0" und schreibt "0" in die Tasten-Rang-Tabelle, zu sammen mit dem Tastencode, der der schwarzen/weißen Taste 11a/11b zu gewiesen ist. Der Rang "0" ist repräsentativ für die acht zu verarbeitenden Bits von Bit "0" bis Bit "7". Die zentrale Prozessoreinheit 201 berechnet die Referenz-Tastenpositionen K1, K2, K2A, K3 und K4 auf der Basis der ausge wählten Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP. Die zentrale Prozes soreinheit 201 speichert die Werte der Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4 zusammen mit den ausgewählten Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP. Somit bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 201 den Rang, die ausge wählten Bits und die Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4 für jede der 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b und speichert sie in dem RAM 203.

Wenn die Antwort andererseits negativ ist, überprüft die zentrale Prozes soreinheit 201 das digitale Tasten-Positionssignal KP, um zu sehen, ob der Wert X nicht kleiner als 256 aber kleiner als 512 ist.

Wenn die Antwort positiv ist, gibt die zentrale Prozessoreinheit 201 dem digi talen Tasten-Positionssignal KP den Rang "1" und schreibt "1" in die Tasten- Rang-Tabelle zusammen mit dem Tastencode. Der Rang "1" repräsentiert die acht zu verarbeitenden Bits von Bit "1" bis Bit "8". Die zentrale Prozessorein heit 201 berechnet die Referenz-Tastenpositionen K1, K2, K2A, K3 und K4 auf der Basis der ausgewählten Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP. Die zentrale Prozessoreinheit 201 speichert die Werte der Referenz-Tastenposi tionen K1 bis K4 zusammen mit den ausgewählten Bits des digitalen Tasten- Positionssignals KP. Wenn die Antwort wieder negativ ist, bestätigt die zen trale Prozessoreinheit 201, daß der Wert X gleich oder größer als 512 ist. Dann gibt die zentrale Prozessoreinheit 201 dem digitalen Tasten-Positions signal KP den Rang "2" und schreibt "2" in die Tasten-Rang-Tabelle zusam men mit dem Tastencode. Der Rang "2" repräsentiert die acht zu verarbeiten den Bits von "2" bis Bit "9". Die zentrale Prozessoreinheit 201 berechnet die Referenz-Tastenpositionen K1, K2, K2A, K3 und K4 auf der Basis der ausge wählten Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP. Die zentrale Prozes soreinheit 201 speichert die Werte der Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4 zusammen mit den ausgewählten Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP. Der Tastencode und die Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4 bilden ei nen Teil einer Tasten-Tabelle, die in dem RAM 203 definiert ist. Die zentrale Prozessoreinheit 201 wiederholt die oben beschriebene Sequenz für die 88 schwarzen/weißen Tasten 11a/11b, um die Tasten-Rang-Tabelle und den Teil der Tasten-Tabelle für die Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4 zu vervoll ständigen.

Es wird angenommen, daß die zentrale Prozessoreinheit 201 einen b1 Bit Datencode verarbeitet. Es wird angenommen, daß das digitale Tasten- Positionssignal KP aus b2 Bits besteht, das größer ist als b1 und zwar um n, d. h. b2 = b1 + n. Das digitale Tasten-Positionssignal KP besitzt einen Wert X an einer Referenz-Position, d. h. der Ruheposition. Wenn der Wert X des di gitalen Tasten-Positionssignals Kp die folgende Gleichung erfüllt:

2(^z+b1) ≦ X < 2(^z+b1+1)

wobei z als 0 ≦ z < n ausgedrückt ist und n eine natürliche Zahl ist, wird das (z + 1)Bit bis (b1 + z)Bit des digitalen Tasten-Positionssignals KP von 0 Bit bis (b1 - 1)Bit des Datencodes verschoben, um durch die zentrale Prozessorein heit 201 verarbeitet zu werden.

Bei Beendigung der Tasten-Rang-Tabelle und des Teils der Tasten-Tabelle beginnt die zentrale Prozessoreinheit 201 mit der Erzeugung von Teilen von Musikdateninformation, die nachfolgend beschrieben wird. Die zentrale Pro zessoreinheit 201 wird periodisch zu der ersten Unterbrechungssubroutine und der zweiten Unterbrechungssubroutine abgezweigt, wie zuvor beschrie ben und erneuert periodisch die Ist-Tastenpositionen der 88 schwarzen/wei ßen Tasten 11a/11b und die Datenerfassungszeit. In diesem Fall werden die Ist-Tastenpositionen und die Datenerfassungszeit in einem anderen Teil der Tasten-Tabelle gespeichert.

Die zentrale Prozessoreinheit 201 erhöht den Tastencode der ausgewählten schwarzen/weißen Taste 11a/11b um eins wie in Schritt SP13 gezeigt ist. Wenn die schwarze/weiße Taste 11a/11b, der der Tastencode "87" zugewie sen ist, derzeitig ausgewählt ist, dann verändert die zentrale Prozessoreinheit 201 den Tastencode auf "0". Infolgedessen wird der Tastencode in der Form einer Schleife zwischen Null und 87 bewegt und die folgenden Schritte in der Hauptroutine werden für jede der schwarzen/weißen Tasten 11a/11b ausge führt. Aus diesem Grund bedeutet der Begriff "schwarze/weiße Taste 3a/3b" eine der schwarzen/weißen Tasten 11a/11b, die derzeitig ausgewählt ist.

Die zentrale Prozessoreinheit 201 greift auf die Tasten-Tabelle in dem RAM 203 zu und liest die ausgewählten Bits, welche die Ist-Tastenposition darstel len, und die Datenerfassungszeit aus der Tasten-Tabelle aus, wie im Schritt SP14 gezeigt ist.

Nachfolgend liest die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tastenzustand von noch einem weiteren Teil der Tasten-Tabelle aus, wie im Schritt SP15 ge zeigt ist. In diesem Fall werden 10 Arten eines Ist-Tastenstatus definiert, und zwar als "UPPER", "TOUCH-A", "COUNT-DOWN-0", "COUNT-DOWN-1" "COUNT-DOWN-2", "COUNT-DOWN-3", "SOUND", "HOLD", "TOUCH-B" und "TIME-OVER". Der Ist-Tastenstatus "UPPER" ist eine Darstellung dafür, daß sich die schwarze/weiße Taste 11a/11b zwischen der Ruheposition und der Referenz-Tastenposition K1 befindet oder bewegt. Der Ist-Tastenstatus "TOUCH-A" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b die Referenz-Tastenposition K1 überschritten hat, aber nicht die nächste Re ferenz-Tastenposition K2 erreicht. Der Ist-Tastenstatus "COUNT-DOWN-0" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b die Referenz- Tastenposition K2 überschritten hat, aber nicht die nächste Referenz-Tasten position K3 erreicht. Der Ist-Tastenstatus "COUNT-DOWN-1" ist eine Darstel lung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b die Referenz-Tastenposi tion K3 überschritten hat, aber die nächste Referenz-Tastenposition K4 nicht erreicht. Der Ist-Tastenstatus "COUNT-DOWN-2" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b die Referenz-Tastenposition K4 überschritten hat. Der Ist-Tastenstatus "COUNT-DOWN-3" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b mit hoher Geschwindigkeit durch eine Vielzahl von Referenz-Tastenpositionen hindurchgeht. Der Ist- Tastenstatus "SOUND" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b den Klang erzeugt. Der Ist-Tastenstatus "HOLD" ist eine Dar stellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b durch den Referenz punkt K2 hindurchgeht, und zwar auf dem Weg zur Ruheposition. Der Ist- Tastenstatus "TOUCH-B" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b niedergedrückt wird, und zwar nach dem Erreichen des Tasten status "HOLD" bevor die Ruheposition erreicht wird. Der Ist-Tastenstatus "TIME-OVER" ist eine Darstellung dafür, daß die schwarze/weiße Taste 11a/11b in dem Tastenstatus "TOUCH-B" gehalten wird, und zwar über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg.

Die zentrale Prozessoreinheit 201 überprüft sequentiell das Ist-Tastenstatus- Ausleseergebnis der Tastentabelle, um zu sehen, in welchem Tastenstatus sich die schwarze/weiße Taste 11a/11b befindet, und wird selektiv in die Sub routinenprogramme abgezweigt.

Im Detail überprüft die zentrale Prozessoreinheit 201 zunächst den Ist- Tastenstatus, um zu sehen, ob sich die schwarze/weiße Taste 3a/3b in dem Tastenstatus "UPPER" befindet, wie durch den Schritt SP16 dargestellt ist. Wenn die Antwort im Schritt SP16 positiv ist, tritt die zentrale Prozessoreinheit 201 in die Subroutine SB1 für "UPPER" ein. In der Subroutine SB1 bestätigt die zentrale Prozessoreinheit 201, daß der Spieler mit Sicherheit die schwar ze/weiße Taste 11a/11b niederdrückt und weist der niedergedrückten schwar zen/weißen Taste 11a/11b einen der 16 Tonerzeugungskanäle zu. Wenn die Bedingungen übereinstimmen, verändert die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tastenstatus. Bei Beendigung der Subroutine SB1, kehrt die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP13 zurück.

Wenn die Antwort im Schritt SP16 negativ ist, überprüft die zentrale Prozes soreinheit 201 den Ist-Tastenstatus, um zu sehen, ob die schwarze/weiße Taste 11a/11b sich in irgendeinem der vier Arten von Tastenstatus "COUNT- DOWN-0", "COUNT-DOWN-1", "COUNT-DOWN-2" und "COUNT-DOWN-3" befindet, wie durch den Schritt SP17 dargestellt ist. Wenn die Antwort in dem Schritt SP17 positiv ist, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu einer Sub routine SB2 für "COUNT-DOWN" abgezweigt. In der Subroutine SB2 verän dert die zentrale Prozessoreinheit 201 einen Wert, der eine Zeitperiode bis zur Erzeugung eines Klangs oder Geräuschs darstellt, wenn dies notwendig ist und verringert diesen Wert. Der Wert ist in einer Tonerzeugungstabelle für die 16 Tonerzeugungskanäle gespeichert. Wenn die Bedingungen übereinstim men, verändert die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tastenstatus. Da nach kehrt die die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP13 zurück.

Wenn die Antwort im Schritt SP17 andererseits negativ ist, überprüft die die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tastenstatus, um zu sehen, ob sich die schwarze/weiße Taste 11a/11b in dem Tastenstatus "TOUCH-A" befindet oder nicht, und zwar im Schritt SP18. Wenn die Antwort im Schritt SP18 positiv ist, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu einer Subroutine SB3 abgezweigt. In der Subroutine SB3 bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 201 den Wert, der die Zeitperiode bis zur Ton- bzw. Klangerzeugung darstellt und schreibt den Wert in die Ton- bzw. Klangerzeugungstabelle. Wenn die Bedingungen übereinstimmen, verändert die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tasten status. Dann kehrt die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP13 zu rück.

Wenn die Antwort im Schritt SP18 negativ ist, dann überprüft die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tastenstatus, um zu sehen, ob sich die schwar ze/weiße Taste 11a/11b in dem Tastenstatus "SOUND" befindet, wie im Schritt SP19 dargestellt ist. Wenn die Zeitperiode bis zur Ton- bzw. Klangerzeugung Null erreicht hat, dann befiehlt die zentrale Prozessoreinheit 201 dem Ton- bzw. Klangerzeugungskanal den Ton bzw. Klang zu erzeugen und der Kopfhö rer 30d hat den Klang erzeugt. Infolgedessen tritt die schwarze/weiße Taste 11a/11b in den Tastenstatus "SOUND" ein. Wenn die Antwort im Schritt SP19 positiv ist, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu einer Subroutine SB4 abgezweigt. In der Subroutine SB4 überprüft die zentrale Prozessoreinheit 201 die Ist-Tastenposition, um zu sehen, ob die schwarze/weiße Taste 11a/11b die Referenz-Tastenposition K2 auf dem Weg zur Ruheposition pas siert hat oder nicht. Wenn die Antwort negativ ist, befiehlt die zentrale Prozes soreinheit 201 dem Klangerzeugungskanal, den Klang zu dämpfen. Das Dämpfungsverhältnis ist abhängig von der Ist-Tastenposition bezüglich der Referenz-Tastenposition K2A. Wenn die oben beschriebenen Bedingungen übereinstimmen, verändert die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tasten status. Nachfolgend kehrt die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP13 zurück.

Wenn die Antwort im Schritt SP19 negativ ist, überprüft die zentrale Prozes soreinheit 201 den Ist-Tastenstatus, um zu sehen, ob sich die schwarze/wei ße Taste 11a/11b in dem Tastenstatus "HOLD" befindet, wie durch den Schritt SP20 dargestellt ist. Wenn die Antwort in dem Schritt SP20 positiv ist, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu einer Subroutine SB5 abgezweigt. In der Subroutine SB5 verändert die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tasten status abhängig von der Ist-Tastenposition, und weist der schwarzen/weißen Taste einen Klangerzeugungskanal zu, wenn der Spieler den Klang erzeugen möchte. Nachfolgend kehrt die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP13 zurück.

Wenn die Antwort im Schritt SP20 negativ ist, überprüft die zentrale Prozes soreinheit 201 den Ist-Tastenstatus, um zu sehen, ob sich die schwarze/weiße Taste 11a/11b in dem Tastenstatus "TIME-OVER" befindet, oder nicht, wie durch den Schritt SP21 dargestellt ist. Wenn die Antwort im Schritt SP21 po sitiv ist, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu einer Subroutine SB6 ab gezweigt. In der Subroutine SB6 behält die zentrale Prozessoreinheit 201 den Ist-Tastenstatus bei oder verändert ihn, und zwar abhängig von der Ist- Tastenposition. Dann kehrt die zentrale Prozessoreinheit 201 zum Schritt SP13 zurück. Wenn die Antwort im Schritt SP21 negativ ist, wird die zentrale Prozessoreinheit 201 zu einer Subroutine SB7 abgezweigt. Wenn der Spieler die schwarze/weiße Taste 11a/11b stark niederdrückt, dann ist die schwarze/weiße Taste 11a/11b in den Tastenstatus "TOUCH-B" eingetreten. In der Subroutine SB7 gibt die zentrale Prozessoreinheit 201 die maximale Ge schwindigkeit oder berechnet die Geschwindigkeit, die für die Tastenbewe gung geeignet ist und gibt einen entsprechenden Wert aus, der die Zeitperi ode bis zur Klangerzeugung darstellt. Dann kehrt die zentrale Prozessorein heit 201 zum Schritt SP13 zurück.

Die zentrale Prozessoreinheit 201 überprüft somit häufig die Ist-Tastenposi tion in der Hauptroutine und vergleicht die Ist-Tastenposition mit den Refe renz-Tastenpositionen K1 bis K4. Die Ist-Tastenposition wird durch die aus gewählten Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP dargestellt und so ähnlich zu den Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4. Dies hat eine hohe Auf lösung der Ist-Tastenposition ohne ein Überlaufen bzw. ein Overflow zur Fol ge. Aus diesem Grund bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 201 exakt den Ist-Tastenstatus und steuert akkurat die Klangerzeugung.

Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt, bestimmt das automa tische Playerpiano bzw. das selbstspielende Klavier gemäß der vorliegenden Erfindung exakt die Zeiten, zu denen die schwarzen/weißen Tasten 11a/11b die Referenz-Tastenpositionen K1 bis K4 passieren, und zwar an Hand der Teile der Rang-Dateninformation. Die exakte Bestimmung der Zeiten hat eine geeignete bzw. passende Klangerzeugung zur Folge. Somit erzeugt das au tomatische Playerpiano gemäß der vorliegenden Erfindung wahrheitsgemäß die elektronischen Klänge oder reproduziert wahrheitsgemäß ein original ge spieltes Stück durch Erzeugung der akustischen Klänge.

Die zentrale Prozessoreinheit 201 bestimmt selbständig die ausgewählten Bits nach der Initialisierung. Selbst wenn die Tastensensoren 21b die Ausgangs werte des analogen Tastenpositionssignals infolge von altersbedingter Ver schlechterung verändern, werden die Teile der Rang-Dateninformation auto matisch auf den geeigneten Rang geändert. Somit kann das automatische Playerpiano die hohe Auflösung zu allen Zeiten beibehalten.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel realisieren die zentrale Prozessoreinheit 201 und der Schritt SP12 eine Rang-Zuweisungseinheit und die zentrale Prozessoreinheit 201 und die Schritte SP12 und SP3 realisieren eine Herauszieheinheit.

Obwohl das bestimmte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung be schrieben und gezeigt wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß un terschiedliche Veränderungen und Modifikationen durchgeführt werden kön nen, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das digitale Tasten-Positions signal KP und der Datencode, der durch die zentrale Prozessoreinheit 201 verarbeitet werden aus b1 bzw. b2 bestehen und b2 ist gleich b1 + n, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist. Wenn der Wert X des digitalen Tasten- Positionssignals KP die folgende Gleichung 2^(z+b1) ≦ X < 2^(z+b1+1) erfüllt, wobei z als 1 ≦ z < n ausgedrückt ist, dann wird das (z + 1)Bit bis (b1 + z)Bit des di gitalen Tasten-Positionssignals KP zum 0. Bit bis zum (b1 - 1)Bit des Daten code verschoben, um durch die zentrale Prozessoreinheit 201 verarbeitet zu werden. Die Bitreihe des digitalen Tasten-Positionssignals KP kann zu einer höheren Ordnung von Bits durch n Bit oder n Bits verschoben werden, und zwar abhängig von den Teilen der Rang-Dateninformation. Wenn der Rang "0" und "1" ist, dann werden die Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP zu Bits höherer Ordnung verschoben, und zwar um 2 Bit bzw. 1 Bit, und das zweite Bit bis zum neunten Bit werden durch die zentrale Prozessoreinheit 201 zu allen Zeiten verarbeitet.

Wenn in ähnlicher Weise der Rang "0" und "2" ist, dann werden die Bits des digitalen Tasten-Positionssignals KP zu den Bits der höheren Ordnung ver schoben, und zwar um ein Bit bzw. zu den Bits der unteren Ordnung um ein Bit, und das erste Bit bis zum achten Bit werden durch die zentrale Prozes soreinheit 201 zu allen Zeiten verarbeitet.

Die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf Pedalsensoren SP und/oder Hammersensoren 21a. Das Tasten-Musikinstrument kann eine Kombination zwischen einem akustischen Klavier und einem Stummschaltsystem oder eine Kombination zwischen einem akustischen Klavier und einem automatischen Spielsystem sein.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Ränge den di gitalen Tasten-Positionssignalen KP in ihren Ruhepositionen zugewiesen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann die Ränge den digitalen Tasten-Positions signalen KP bei jeder Unterbrechung für die Datenerfassung in Echtzeit zu gewiesen werden. Wenn die altersbedingte Verschlechterung ignorierbar ist, können die Teile der Rang-Dateninformation fest in dem ROM gespeichert werden.

Claims

1. Tasten-Musikinstrument zum Erzeugen von Teilen von Musikdaten information, welche ein Stück oder ein gespieltes Stück darstellen, wobei das Instrument folgendes aufweist:
eine Vielzahl von Manipulatoren oder Tasten (11a/11b; PD), die entlang jeweiliger Bewegungsbahnen zwischen jeweiligen Heim- oder Ruhe positionen und jeweiligen Grenzpositionen bewegbar sind,
ein Klangerzeugungssystem (12/13/14/15/22d), das Klänge erzeugt und ein Attribut der Klänge verändert, und zwar abhängig von den Ist- Positionen der Vielzahl von Manipulatoren oder Tasten, die selektiv zwischen den Heim- oder Ruhepositionen und den Begrenzungs positionen niedergedrückt werden; eine Vielzahl von Positionssensoren (21b; SP), die jeweils mit der Vielzahl von Manipulatoren oder Tasten assoziiert sind und digitale Positionssignale (KP; PP) erzeugen, die durch eine erste Bitreihe ausgedrückt werden und jeweils die Ist-Positionen darstellen; und
einen Datenprozessor, der mit digitalen Datensignalen versorgt wird, und einen Teil der Musikdateninformation an das Klangerzeugungs system liefert, um das Klangerzeugungssystem dazu zu bringen, die Klänge zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Instrument folgendes aufweist:
einen Datenwandler, der zwischen der Vielzahl von Positionssensoren und dem Datenprozessor verbunden ist und folgendes aufweist:
eine Rang-Zuweisungseinheit (201/SP12), die Werte der Digital positionssignale (KP; PP), die in einem Referenzzustand erzeugt wurden, analysiert und jedem der digitalen Positionssignale (KP; PP) einen Rang zuweist, der unterschiedliche Teile der ersten Bitreihe repräsentiert, und zwar abhängig vom Wert im Referenzzustand, und eine Herauszieheinheit (201/SP12/SP3), die mit dem Rang-Generator verbunden ist und den Teil der ersten Bitreihe herauszieht, der durch den einen der Ränge spezifiziert wird, und zwar aus jedem der digitalen Positionssignale (KP; PP) zum Erzeugen eines der digitalen Datensignale, das durch eine zweite Bitreihe ausgedrückt wird, die sich hinsichtlich der Anzahl von Komponentenbits von der ersten Bitreihe unterscheidet.

2. Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Manipulatoren Tasten (11a/11b) einer Tastatur (11) sind, die zwischen Ruhepositionen, die den Heim-Positionen entsprechen und End positionen, die den Grenzpositionen entsprechen, bewegt werden.

3. Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei, wenn der Wert von jedem der digitalen Positionssignale (KP), das im Referenzzustand erzeugt wurde, die folgende Gleichung
2^(z+b1) ≦ X < 2^(z+b1+1)
erfüllt, wobei b1 die Anzahl der Komponentenbits des einen der digitalen Datensignale ist, wobei b2 die Anzahl der Komponentenbits von jedem der digitalen Positionssignale ist und um n größer als b1 ist, wobei n eine natürliche Zahl ist, wobei z als 0 ≦ z < n ausgedrückt ist, und wobei X der Wert von jedem der digitalen Positionssignale (KP) ist, das im Referenzzustand erzeugt wurde, dann bewirkt die Herauszieh einheit, daß das (z + 1)Bit bis zum (b1 + z)Bit von jedem der digitalen Positionssignale (KP) als 0 Bit bis (b1 - 1)Bit des einen der digitalen Datensignale dient.

4. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 3, wobei die Vielzahl von Manipulatoren Tasten eines Keyboards oder einer Tastatur sind, und wobei der Referenzzustand in den Ruhepositionen der Tasten (11a/11b) erzeugt wird, die den Heim-Positionen entsprechen.

5. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 3, wobei jedes der digitalen Positionssignale (PP) von einem Pedalsensor (SP) geliefert wird, der eines der Pedale (PD) überwacht, das in dem Tasten-Musikinstrument beinhaltet ist, um musikalische Expressionen oder Klangverhalten der Klänge zu bewirken.

6. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 1, wobei, wenn der Wert von jedem der digitalen Positionssignale (KP; PP) im Referenzzustand erzeugt wurde, die folgende Gleichung
2^(z+b1) ≦ X < 2^(z+b1+1)
erfüllt, wobei b1 die Anzahl der Komponentenbits von dem einen der digitalen Datensignale ist, wobei b2 die Anzahl der Komponentenbits von jedem der digitalen Positionssignale (KP; PP) ist und um n größer als b1 ist, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 ist, wobei z als 1 ≦ z < n ausgedrückt wird, und wobei X der Wert von jedem der digitalen Positionssignale (KP; PP) ist, das im Referenzzustand erzeugt wurde, dann bewirkt die Herauszieheinheit, daß das (z + 1)Bit bis zum (b1 + z) Bit von jedem der digitalen Positionssignale (KP; PP) als 0 Bit bis zum (b1 - 1)Bit von einem der digitalen Datensignale dient.

7. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Manipulatoren Tasten (11a/11b) einer Tastatur (11) sind, und wobei der Referenzzustand in den Ruhepositionen der Tasten (11a/11b) erzeugt wird, die den Heim-Positionen entsprechen.

8. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 6, wobei jedes der digitalen Positionssignale von einem Pedalsensor (SP) geliefert wird, das eine der Pedalen (PD) überwacht, die in dem Tasten-Musikinstrument vorgesehen ist, zum Bewirken einer musikalischen Expression oder eines Klangverhaltens der Klänge.

9. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 3, wobei das Klangerzeugungs system folgendes aufweist:
eine Vielzahl von Tastenmechaniken (12), die jeweils mit den Tasten (11a/11b) verbunden sind und betätigt werden, wenn die assoziierten Tasten niedergedrückt werden,
eine Vielzahl von Hämmern (13), die jeweils mit den Vielzahlen von Tastenmechaniken (12) und durch die assoziierten Tastenmechaniken zur Drehung angetrieben werden, wenn die assoziierten Tasten niedergedrückt werden,
eine Vielzahl von Saiten (15), die jeweils mit der Vielzahl von Hämmern assoziiert sind und durch die assoziierten Hämmer angeschlagen werden, die zur Drehung durch die assoziierte Vielzahl von Tastenmechaniken angetrieben wird, um die Klänge zu erzeugen, eine Vielzahl von Dämpfungsmechanismen (14), die jeweils mit der Vielzahl von Saiten und den Tasten assoziiert ist, der von den assozi ierten Saiten durch die assoziierten Tasten beabstandet ist, bevor die assoziierten Hämmer anschlagen und die mit den assoziierten Saiten in Kontakt gebracht werden durch die Tasten, die sich zu den Ruhe positionen bewegen, und zwar zum Dämpfen der Vibrationen der assoziierten Saiten, und
Tastenbetätiger (22d), die jeweils mit den Tasten assoziiert sind und auf den Teil der Musikdateninformation ansprechen, zum selektiven Treiben der assoziierten Tasten ohne eine Fingerbetätigung durch einen Spieler.

10. Tasten-Musikinstrument nach Anspruch 9, das ferner folgendes aufweist:
ein Stummschaltsystem (30) mit einem Hammeranschlag (30a), der zwischen einer freien Position und einer Blockierposition verändert wird, wobei der Hammeranschlag in der freien Position erlaubt, daß die Hämmer auf die assoziierten Saiten schlagen, wobei der Hammer anschlag in der Blockierposition bewirkt, daß die Hämmer daran zurückprallen, bevor sie auf die assoziierten Saiten aufschlagen, und ein elektronisches Klangerzeugungssystem (30c/30d), was auf den Teil der Musikdateninformation anspricht zum elektronischen Erzeugen der Klänge.