DE4220841A1 - Verfahren und einrichtung zum steuern der tonabgabe in einem automatischen klavier - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum steuern der tonabgabe in einem automatischen klavierInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Einrichtung zum Steuern der Tonabgabe in einem automa
tischen Klavier und insbesondere auf ein Klavier, das
gegen Aufführungsungenauigkeiten bei der Tonwiedergabe
unempfindlich ist, die auf der durch Änderungen der Ta
stenanschlagstärke verursachten Zeitverzögerung der
Tonabgabe beruhen.
Ein herkömmliches automatisches Klavier ist durch eine
Unausgeglichenheit der Tonabgabezeitsteuerung zwischen
starken Anschlägen und schwachen Anschlägen beeinträch
tigt. Dies ist auf die Zeitdauer von einem Tastan
schlagbefehl bis zu der tatsächlichen Tonabgabe zurück
zuführen, während der ein Solenoid erregt wird.
Das Lösen dieses Problems wird mit manchen Verfahren
nach dem Stand der Technik dadurch versucht, daß eine
Tonsperrzeit T1 nach Fig. 12 bei dem Bestimmen der dem
Solenoid für die angeschlagene Taste zuzuführenden
elektrischen Leistung Ldrv vorgesehen wird. In Fig. 12
ist L1 ein ursprünglicher Spannungspegel, L2 ein Anzug
spannungspegel und L3 ein Haltespannungspegel. T2 ist
eine Zeitspanne für das Einhalten des Anzugspannungspe
gels. Die Tonsperrzeit T1 nach Fig. 12 ist zum Korri
gieren des Tonabgabezeitpunkts an der ersten Stufe der
Kurve der elektrischen Leistung Ldrv vorgesehen. Die
Tonsperrzeit T1 wird entsprechend in Anschlagdaten ent
haltenen Anschlagstärkedaten derart bestimmt, daß sie
um so länger ist, je stärker der Anschlag ist. Der Ma
ximalwert der Tonsperrzeit T1 ist 100 ms.
Das einfache Bestimmen der Tonsperrzeit T1 gemäß den
Anschlagstärkedaten ergibt jedoch die folgenden zwei
unerwünschten Erscheinungen.
Die eine ist eine "Umkehrungserscheinung", die häufig
durch einen starken, aber kurzen Tastenanschlag
hervorgerufen wird. Da sich die Tonsperrzeit T1 wegen
der Stärke des Tastenanschlags hinzieht, kann der Aus
schaltbefehl im Ansprechen auf die Freigabe der Taste
dem Einschalten der Steuerleistung zuvorkommen. Bei der
Wiedergabe von Hora-Staccato-Tönen mit einer Tonabgabe
zeit von nur 30 ms für jeden Tastenanschlag kann die
Umkehrungserscheinung auftreten, was den Ausfall der
Wiedergabe der Passage zur Folge hat.
Die andere ist eine "Überlappungserscheinung". Wenn auf
einen starken Anschlag einer Taste unmittelbar ein
schwacher Anschlag der gleichen Taste folgt, kann das
Ausschalten für den starken Tastenanschlag nach dem Ab
lauf der Tonsperrzeit T1 für den schwachen Tastenan
schlag herbeigeführt werden, was die Wiedergabe von
aufeinanderfolgenden Anschlägen an der gleichen Taste
verhindert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zum
Steuern der Tonabgabe in einem automatischen Klavier
ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit
denen eine überragende Ausführung und eine hohe Natur
getreue der Tonwiedergabe erzielbar sind. Mit dem Ver
fahren und der Einrichtung gemäß der Erfindung werden
die bei dem Stand der Technik auftretenden Probleme der
Unausgeglichenheit der Tonabgabezeiten zwischen starken
und schwachen Tastenanschlägen sowie auch der sich dar
aus ergebenden Umkehrungserscheinung und Überlappungs
erscheinung gelöst, wodurch sich eine Wiedergabe von
Aufführungen mit Ausgeglichenheit und hoher Naturge
treue ergibt.
Zum Lösen der Aufgabe umfaßt das erfindungsgemäße Ver
fahren die folgenden Schritte:
Gemäß Fig. 1 werden in einem Schritt S1 im Zuge der
Ausführung abwechselnd Anschlagdaten, die die Tasten
nummer und die Anschlagstärke enthalten, und Freigabe
daten mit der Tastennummer ausgelesen. Dann wird in ei
nem Schritt S5 ein Solenoid mit einem Strom erregt,
dessen Stärke entsprechend der in den ausgelesenen An
schlagdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist,
und dessen Erregen entsprechend den Freigabedaten been
det. Das Verfahren umfaßt auch die folgenden Schritte,
die für die Erfindung kennzeichnend sind:
Die Ausführungsinformationen werden entsprechend der
Verzögerungszeit zwischen dem Tastenanschlag und der
Tonabgabe bei der Wiedergabe verzögert, wodurch die To
nabgabezeiten für starke und schwache Tastenanschläge
angepaßt werden (Schritt S2). Falls die sich ergebende
Aufeinanderfolge von Abgabezeitpunkt und Abschaltzeit
punkt von der Aufeinanderfolge von Tastenanschlagzeit
punkt und Tastenfreigabezeitpunkt in den gespeicherten
Informationen verschieden ist, werden die angepaßten
Daten weiter korrigiert (Schritte S3 und 54).
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch den
Schritt S2, bei dem der Tonabgabezeitpunkt angepaßt
wird, eine Unausgeglichenheit des Tonabgabezeitpunkts
zwischen starken und schwachen Tastenanschlägen während
einer Wiedergabe verhindert. Ferner verhindern die Kor
rekturen bei den Schritten S3 und S4 das Auftreten der
Umkehrungserscheinung und der Überlappungserscheinung.
Eine erfindungsgemäße Einrichtung enthält gemäß Fig. 2
einen Ausführungsinformationsspeicher M1, eine Ausfüh
rungsinformations-Leseeinrichtung M2 und eine Soleno
idtreibereinrichtung M3. Der Ausführungsinformations
speicher M1 speichert Arbeitsinformationen mit An
schlagdaten und Freigabedaten in der richtigen Aufein
anderfolge. Die Leseeinrichtung M2 liest die gespei
cherten Informationen mit den Anschlagdaten und den
Freigabedaten in der richtigen Aufeinanderfolge aus.
Die Solenoidtreibereinrichtung M3 speist ein Solenoid
mit elektrischer Leistung, deren Wert entsprechend der
in den Anschlagdaten enthaltenen Anschlagstärke be
stimmt ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist ferner eine An
paßeinrichtung M4 und eine Ausklingzeit-Änderungsein
richtung M5 auf, wodurch das Auftreten der Umkehrungs
erscheinung verhindert wird. Die Anpaßeinrichtung M4
paßt die Tonabgabezeiten für starke und schwache Ta
stenanschläge durch Verzögern der von der Leseeinrich
tung M2 ausgelesenen Informationen entsprechend der
Verzögerungszeit zwischen dem Anschlagen einer Taste
und der Tonabgabe bei der Wiedergabe an. Die Auskling
zeit-Änderungseinrichtung M5 versetzt den Abschaltzeit
punkt hinter den zugehörigen Tonabgabezeitpunkt, wenn
durch die Anpassung der Tonabgabezeitpunkt und der Ab
schaltzeitpunkt für einen einzelnen Anschlag vertauscht
sind.
Zum Verhindern der Überlappungserscheinung enthält die
erfindungsgemäße Einrichtung die vorangehend angeführ
ten Einrichtungen, jedoch mit einer abgewandelten Aus
klingzeit-Änderungseinrichtung M5. Wenn im einzelnen
durch den Anpassungsvorgang der Tonabgabezeitpunkt für
den zweiten von zwei aufeinanderfolgenden Tastenan
schlägen an der gleichen Taste vor dem Abschaltzeit
punkt für den ersten Tastenanschlag liegt, ändert die
Ausklingzeit-Änderungseinrichtung M5 den Abschaltzeit
punkt für den ersten Anschlag derart, daß er vor dem
Tonabgabezeitpunkt für den zweiten Anschlag liegt.
Die Erfindung führt nachstehend anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er
läutert.
Fig. 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das
Schritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Steuern der Tonabgabe in einem automati
schen Klavier zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die den
Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung zum
Steuern der Tonabgabe in einem automatischen
Klavier veranschaulicht.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung von Tasten
sensoren und anderen Elementen für das Berech
nen der Tastenanschlagstärke an einem automati
schen Klavier gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Zusammen
hangs zwischen einer Steuereinheit und Bestand
teilen bei einem Ausführungsbeispiel des auto
matischen Wiedergabeklaviers mit gesteuerter
Tonabgabe.
Fig. 5A und 5B sind ein Ablaufdiagramm für die Aufzeich
nung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin
dung.
Fig. 6 ist eine erläuternde Darstellung, die ein Bei
spiel für eine Tabelle zeigt, auf die bei dem
Aufzeichnungsprozeß Bezug genommen wird.
Fig. 7 ist eine erläuternde Tabelle, die den Inhalt
eines Zwischenspeichers bei den Schritten des
Aufzeichnungsprozesses zeigt.
Fig. 8A und 8B sind ein Ablaufdiagramm des Wieder
gabeprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 9 ist eine erläuternde graphische Darstellung
eines Beispiels für eine Tabelle, auf die bei
den Schritten des Wiedergabeprozesses Bezug ge
nommen wird.
Fig. 10A und 10B sind erläuternde Tabellen, die veran
schaulichen, wie bei dem Wiedergabeprozeß bei
aufeinanderfolgenden Anschlägen der gleichen
Taste die Überlappungserscheinung verändert
wird.
Fig. 11A und 11B sind erläuternde Tabellen, die veran
schaulichen wie bei dem Wiedergabeprozeß die
Umkehrungserscheinung verhindert wird.
Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm, das die Kurve von An
steuerungsleistung bei dem Wiedergabeverfahren
nach dem Stand der Technik zeigt.
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, das das erfindungsgemäße
Aufheben der "Überlappungserscheinung" veran
schaulicht.
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das das erfindungsgemäße
Aufheben der "Umkehrungserscheinung" veran
schaulicht.
Gemäß Fig. 3 ist ein automatisches Klavier 1 gemäß ei
nem Ausführungsbeispiel mit Tasten 3 versehen. Jede der
Tasten 3 enthält eine gestufte Blende 5, Tastensensoren
7 und 8 und eine Steuereinheit 10. Jeder der Tastensen
soren 7 und 8 enthält ein Leuchtelement und ein
Lichtaufnahmeelement. Die Steuereinheit 10 erfaßt den
Zeitpunkt und die Zeitverzögerung, wenn die gestufte
Blende 5 mitten zwischen dem Tastensensor 7 und dem Ta
stensensor 8 für das Unterbrechen des Lichtweges steht.
Die Steuereinheit 10 stellt daraufhin Informationen zu
sammen, die die Tastennummer, den Zeitpunkt des An
schlags, dem Zeitpunkt der Freigabe der Taste und die
Stärke des Tastenanschlags enthalten.
Jede der Steuereinheiten 10 enthält gemäß Fig. 4 eine
Zentraleinheit (CPU) 11, einen Festspeicher (ROM) 12,
einen Schreib-/Lesespeicher (RAM) 13, einen Datensiche
rungs-Schreib-/Lesespeicher (BACKUP-RAM) 14 und einen
Taktgenerator 15. An diese Schaltung sind über eine
Eingabe-/Ausgabeeinheit 16 die Tastensensoren 7 und 8
angeschlossen. Die Steuereinheiten 10 sind jeweils fer
ner über die Eingabe-/Ausgabeeinheit 16 mit Disketten
Treiberstufen 23, Tastenbetätigungs-Solenoiden 25, ei
nem Bedienungsfeld 27 und einer Anzeige 29 verbunden.
Die Disketten-Treiberstufen 23 steuern Disketten 21,
auf denen Ausführungsinformationen gespeichert sind.
Während der automatischen Aufführung betätigen die So
lenoide 25 die Tasten 3. Das Bedienungsfeld 27 dient
zum Wählen einer Betriebsart wie der Betriebsart zum
Aufzeichnen, der Betriebsart zur Reproduktion bzw. Wie
dergabe oder dergleichen.
Der vorstehend beschriebene Schaltungsaufbau ist im
allgemeinen wie bei den Einrichtungen nach dem Stand
der Technik. Das beschriebene automatische Klavier ge
mäß einem Ausführungsbeispiel, ist dadurch charakteri
siert, daß gemäß den in Fig. 5A und 5B dargestellten
Schritten aufgezeichnet wird.
Das bei diesem Ausführungsbeispiel angewandte Aufzeich
nungsverfahren ist das folgende:
Dieser Prozeß beginnt, wenn an dem Bedienungsfeld 27
bei einem Schritt S100 die Aufzeichnungsbetriebsart ge
wählt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die
Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsart entsprechend
dem sog. "Ereignisverfahren" geleitet.
Zuerst wird bei einem Schritt S101 überprüft, ob sich
im Ansprechen auf das Anschlagen oder Freigeben einer
Taste die Signale aus den Tastensensoren 7 und 8 geän
dert haben. Falls sich die Signale geändert haben, wird
bei einem Schritt S102 aus dem erfaßten Wert der Ta
stensensoren 7 und 8 ein Zeitpunkt ton, an dem einge
schaltet wurde, oder ein Zeitpunkt toff bestimmt, an
dem ausgeschaltet wurde. Im einzelnen wird der Zeit
punkt ta als der Zeitpunkt bestimmt, an dem das Signal
des Tastensensors 7 von EIN auf AUS wechselt, während
der Zeitpunkt toff als der Zeitpunkt bestimmt wird, an
dem das Signal des Tastensensors 8 von AUS auf EIN
wechselt.
Darauffolgend wird bei einem Schritt S102a geprüft, ob
der Signalwechsel auf dem Anschlagen einer Taste be
ruht. Falls bei dem Schritt S102 ton bestimmt wird,
wird damit das Anschlagen einer Taste erfaßt. Dann wird
bei einem Schritt S103 eine Verzögerungszeit Δt zwi
schen dem Zeitpunkt an dem das Signal des Tastensensors
8 von EIN auf AUS wechselt und dem Zeitpunkt berechnet,
an dem das Signal des Tastensensors 7 von EIN auf AUS
wechselt.
Als nächstes werden bei einem Schritt S104 aus der Ver
zögerungszeit Δt Anschlagstärkedaten Pon berechnet. In
Fig. 5 ist K ein Koeffizient für die logische Rechnung,
der entsprechend der Lage und der Größe der Stufe der
Blende 5 und entsprechend anderen Faktoren vorbestimmt
ist. Dann wird bei einem Schritt S105 aus den Anschlag
stärkedaten Pon eine Tonabgabeverzögerungszeit Tdrec-on
bei der Aufzeichnung berechnet. Die Tonabgabeverzöge
rungszeit TDrec-on ist auf die Bewegungsgeschwindigkeit
der Tasten 3 zurückzuführen, die eine zeitliche Verzö
gerung zwischen dem Auftreten des Einschaltereignisses
der tatsächlichen Tonabgabe als Folge der mechanischen
Betätigung der Hammersysteme verursacht ist.
Dann werden bei einem Schritt S106 durch Zusammensetzen
der Anschlagstärkedaten Pon, der Tastennummer und der
Einschaltzeit ton Anschlagdaten Don zusammengestellt.
Falls andererseits bei dem Schritt S102a ermittelt
wird, daß die Signaländerung auf der Freigabe einer Ta
ste beruht, wird bei einem Schritt S7 eine Abschaltver
zögerungszeit TDrec-off bestimmt, die eine zeitliche
Verzögerung zwischen dem Abschaltzeitpunkt toff und der
tatsächlichen Beendigung der Tonabgabe ließt. Durch
Kombinieren des Abschaltzeitpunkts toff, der Tastennum
mer und der Anschlagstärkedaten Pon werden bei dem
Schritt S106 Freigabedaten Doff auf die gleiche Weise
wie bei dem Zusammenstellen der Anschlagdaten Don zu
sammengestellt. Im allgemeinen sind die Anschlagstärke
daten Pon für die Freigabedaten Doff "0".
Die auf diese Weise vorbereiteten Anschlagdaten Don
werden dann mit den Aufzeichnungs-Tonabgabe-Verzöge
rungszeit TDrec-on zu einem Satz Don+TDrec von Aus
führungsinformationen kombiniert. Andererseits werden
die Freigabedaten Doff mit der Aufzeichnungs-Abschalt-
Zeitverzögerung TDrec-off zum einem Satz Doff+TDrec
von Ausführungsinformationen kombiniert. Die Ausfüh
rungs- bzw. Arbeitsinformationen Don+TDrec oder Doff+TDrec
werden vorübergehend in einem unbelegten Kanal
eines besonders für die Aufzeichnung vorgesehnen Zuord
ners in dem Schreib-/Lesespeicher 13 gespeichert
(Schritt S108). Ein Zuordner enthält 64 Kanäle.
Da die Aufzeichnungs-Tonabgabe-Verzögerungszeit TDrec-on
eine Zeitverzögerung zwischen dem durch das Anschla
gen einer Taste durch einen Ausführenden erfaßten Ein
schaltzeitpunkt und der tatsächlichen Tonabgabe ist,
wird die Verzögerungszeit länger, sobald die Anschlag
stärke Pon geringer wird, und zwar gemäß der Darstel
lung in Fig. 6 innerhalb eines Bereichs von einigen ms
bis zu 100 ms. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die
Aufzeichnungs-Tonabgabe-Verzögerungszeit TDrec-on unter
Anwendung von in dem Festspeicher 12 tabellierten An
schlagstärkedaten Pon für die bei dem Schritt S103 be
rechnete tatsächliche Anschlagstärke Pon abgeleitet und
durch die Interpolation oder eine anderes gleichartiges
Verfahren auf einen bestimmten Wert festgelegt.
Andererseits wird bei diesem Ausführungsbeispiel die
Aufzeichnungs-Abschaltverzögerungszeit TDrec-off im
voraus auf 35 ms eingestellt, die einen repräsentativen
Wert für die Bewegungsgeschwindigkeit der Tasten 3 bei
deren Freigabe sind. Die Bewegungsgeschwindigkeit än
dert sich entsprechend den mechanischen Eigenschaften
der Tasten 3 und anderer bewegter Elemente. Bei einer
hochtalentierten Aufführung können die Tasten 3 ab
sichtlich langsam freigegeben werden. Zur Wiedergabe
einer solchen Aufführung wird auf die gleiche Weise wie
bei den Schritten S102 bis S105 entsprechend der zeit
lichen Verzögerung zwischen den Erfassungssignalen der
Tastensensoren 7 und 8 bei dem Wechsel von AUS auf EIN
eine sog. Abschaltgeschwindigkeit berechnet. Der Zusam
menhang zwischen der Abschaltgeschwindigkeit und der
Aufzeichnungs-Abschaltverzögerungszeit TDrec-off kann
derart tabelliert werden, daß die Abschaltverzöge
rungszeit TDrec-off länger wird, sobald die Abschaltge
schwindigkeit geringer wird. Gemäß dieser Tabelle kann
die Aufzeichnungs-Abschaltverzögerungszeit TDrec-off
aus dem Zusammenhang zwischen der Abschaltge
schwindigkeit und der Aufzeichnungs-Abschaltverzöge
rungszeit berechnet werden.
Das Ergebnis des Schrittes S108 sind gemäß Fig. 7 in
dem Schreib-/Lesespeicher 13 in sedezimaler Darstellung
als erstes Byte die Aufzeichnungsdatenverzögerungszeit
TDrec, als zweites Byte Tastennummerndaten Kno und als
drittes Byte die Anschlagstärkedaten Pon gespeichert.
In dieser Fig. sind nur die Anschlagdaten Don darge
stellt, jedoch werden die Freigabedaten Doff auf die
gleiche Weise gespeichert.
Darauffolgend wird bei einem Schritt S108a dieses Ver
fahrens gemäß Fig. 5A ermittelt, ob eine bestimmte
kurze Zeitspanne ΔTD (von 5 ms bei diesem Ausführungs
beispiel) abgelaufen ist. Wenn dies nicht der Fall ist,
kehrt der Prozeß zu dem Schritt S101 zurück. Falls bei
dem Schritt S101 die Antwort "NEIN" ermittelt wird,
schreitet der Prozeß unter Überspringen der Schritte
S102 bis S108 direkt zu dem Schritt S108a weiter.
Falls bei dem Schritt S108a die Antwort "JA" ermittelt
wird, wird bei einem Schritt S108b von der Aufzeich
nungsdaten-Verzögerungszeit TDrec, die vorübergehend in
dem Kanal gespeichert ist, der von den anderen Kanälen
in dem Zuordner als erster zu verarbeiten ist, die
kurze Zeitspanne ΔTD subtrahiert. Dann wird ermittelt,
ob die Aufzeichnungsdaten-Verzögerungszeit TDrec zu
0 ms geworden ist (Schritt S109). Wenn dies der Fall ist,
werden bei einem Schritt S110 die Informationen als
Ausführungsinformationen auf der Diskette 21 gespei
chert. Darauffolgend wird geprüft, ob die Prozeß
schritte S108 und S109 für alle Kanäle ausgeführt sind
(Schritt S111). Falls irgendein Kanal vorliegt, für den
die Prozeßschritte nicht abgeschlossen wurden, wird bei
einem Schritt S108b von der Aufzeichnungsdaten-Verzöge
rungszeit TDrec für diesen Kanal die vorbestimmte Zeit
spanne TD subtrahiert, wonach der Schritt S109 und die
folgenden Schritte wiederholt werden. Falls bei dem
Schritt S109 die Antwort "NEIN" ermittelt wird, schrei
tet der Prozeß unter Überspringen des Schrittes S110 zu
dem Schritt S111 weiter.
Durch das auf diese Weise ausgeführte Aufzeichnungsver
fahren kann bei der Aufzeichnung der Abgleich zwischen
Tonabgabezeitpunkt und Ausklingzeitpunkt der tatsächli
chen Aufführung eingehalten werden. Im einzelnen werden
der Einschaltzeitpunkt Don und der Abschaltzeitpunkt
Doff nicht allein aus dem mechanischen Vorgang ermit
telt, sondern zu einer Ausführungsinformation korri
giert, die den tatsächlichen Tonabgabezeitpunkt und den
tatsächlichen Ausklingzeitpunkt widerspiegelt.
Nachstehend wird ein Wiedergabeverfahren erläutert, das
bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung an
gewandt wird.
Die Prozeßschritte beginnen mit dem Wählen einer Wie
dergabebetriebsart an dem Bedienungsfeld 27 und laufen
gemäß der Darstellung in Fig. 8A und 8B ab.
Zuerst wird geprüft, ob irgendwelche Informationen aus
der Diskette 21 ausgelesen werden. Im einzelnen wird
bei einem Schritt S201 durch Beurteilung der Informa
tion bzgl. der zeitlichen Aufeinanderfolge der An
schlagdaten Don und der Freigabedaten Doff bestimmt, ob
zu diesem Zeitpunkt entweder die Anschlagdaten Don oder
die Freigabedaten Doff auszulesen sind. Da auch bei
diesen Wiedergabeprozessen ein Ereignisverfahren ange
wandt wird, sind die Charakteristika der Anschlagdaten
Don und der Freigabedaten Doff voneinander unabhängig.
Die auszulesenden Daten werden, so vorhanden, bei einem
Schritt S201a aus der Diskette 21 ausgelesen, wonach
bei einem Schritt S201b ermittelt wird, ob die Daten
durch ein Einschaltereignis verursacht waren. Falls die
Daten durch ein Einschaltereignis verursacht waren,
nämlich die Anschlagdaten Don sind, wird bei einem
Schritt S202 aus den Anschlagstärkedaten Pon eine Wie
dergabe-Tonabgabeverzögerungszeit TDplay-on berechnet.
Falls andererseits die aus der Diskette 21 ausgelesenen
Daten die Freigabedaten Doff sind, wird bei einem
Schritt S203 eine Wiedergabe-Abschaltzeit TDplay-off
eingestellt. Dann werden zu den Anschlagdaten Don und
den Freigabedaten Doff die berechnete Wiedergabe-Tonab
gabe-Verzögerungszeit TDplay-on und die eingestellte
Wiedergabe-Abschaltverzögerungszeit TDplay-off hinzuge
fügt, um Ausführungsinformationsdaten Don+TDplay bzw.
Doff+TDplay zusammenzustellen. Die Ausführungsinfor
mationsdaten Don+TDplay oder Doff+TDplay werden bei
einem Schritt S204 an einem unbelegten Kanal eines
Wiedergabe-Zuordners in dem Schreib-/Lesespeicher 13
abgelegt. Der Zuordner für den Wiedergabebetrieb umfaßt
gleichfalls 64 Kanäle.
Gemäß der Darstellung in Fig. 9 wird mit zunehmender
Anschlagstärke Pon die Wiedergabe-Tonabgabeverzöge
rungszeit TDplay-on in dem Bereich von einigen ms bis
zu 100 ms länger. Daher wird die Wiedergabe-Tonabgabe
verzögerungszeit TDplay-on auch aus den in dem Fest
speicher 12 tabellierten Anschlagstärkedaten Pon unter
Eingabe der tatsächlichen Anschlagstärke Pon hergelei
tet und durch Interpolation oder ein anderes ähnliches
Verfahren auf einen bestimmten Wert festgelegt.
Andererseits wird die Wiedergabe-Abschaltverzögerungs
zeit TDplay-off auf 35 ms eingestellt, die ein reprä
sentativer Wert für die Bewegungsgeschwindigkeit der
Tasten 3 sind. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Tasten
wird von den mechanischen Eigenschaften der Tasten 3
und anderer bewegter Elemente abhängig. Daher kann der
Wert der Wiedergabe-Abschaltverzögerungszeit TDplay-off
unter Einbeziehung der berechneten Abschaltgeschwindig
keit der Tasten verändert werden.
Darauffolgend wird in einem Schritt S205 geprüft, ob
die zugeordneten Informationsdaten durch das Anschlagen
oder das Freigeben einer Taste verursacht sind. Falls
ermittelt wird, daß die Daten im Ansprechen auf einen
Tastenanschlag erzeugt sind und in dem Zuordner für die
Wiedergabe bei einem Schritt S206 die Ausführungs
informationsdaten Doff+TDplay bzgl. der Freigabe der
gleichen Taste schon eingeordnet sind, wird ermittelt,
ob die Wiedergabe-Abschaltverzögerungszeit TDplay-off
in den schon eingeordneten Informationsdaten
Doff+TDplay länger als die Wiedergabe-Tonabgabe
verzögerungszeit TDplay-on in den neu eingeordneten
Informationsdaten Don+TDplay ist (Schritt S207). Auf
diese Weise wird ermittelt, ob durch die neue Zuordnung
eine "Überlappungserscheinung" verursacht wird. Falls
der Schritt S207 die Antwort "Ja" ergibt, wird eine
vorgeschriebene Subtraktion an der in den schon
zugeordneten Informationsdaten Doff+TDplay bzgl. der
freigegebenen Taste enthaltenen Wiedergabe-Abschaltver
zögerungszeit TDplay-off in der Weise vorgenommen, daß
die Wiedergabe-Abschaltverzögerungszeit TDplay-off
kürzer als die in den neu zuzuordnenden
Informationsdaten Don+TDplay enthaltene Wiedergabe-
Tonabgabeverzögerungszeit TDplay-on wird (Schritt
S208). Auf diese Weise wird das Abschalten bzw.
Ausklingen bei der Wiedergabe derart korrigiert, daß es
vor der durch den nachfolgenden Tastenanschlag
verursachten Tonabgabe auftritt (Fig. 13).
Falls andererseits bei dem Schritt S205 ermittelt wird,
daß die zugeordneten Informationsdaten durch die Frei
gabe einer Taste hervorgerufen waren und daß die Infor
mationsdaten Don+TDplay bzgl. des Anschlages der
gleichen Taste schon in dem Zuordner für die Wiedergabe
eingeordnet waren (Schritt S209), wird als nächstes er
mittelt, ob die in den schon zugeordneten Informations
daten Don+TDplay enthaltene Wiedergabe-Tonabgabever
zögerungszeit TDplay-on länger als die in den neu ein
geordneten Informationsdaten Doff+TDplay enthaltene
Wiedergabe-Abschaltzeitverzögerung TDplay-off ist
(Schritt S210). Auf diese Weise wird beurteilt, ob
durch die neue Zuordnung eine "Umkehrungserscheinung"
verursacht wird (Fig. 14). Falls der Schritt S210 die
Antwort "Ja" ergibt, wird eine vorgeschriebene Addition
an der in den Informationsdaten Doff+TDplay bzgl. der
Freigabe einer Taste enthaltenen Wiedergabe-Abschalt
verzögerungszeit TDplay-off in der Höhe vorgenommen,
daß die Wiedergabe-Abschaltverzögerungszeit TDplay-off
länger als die in den schon zugeordneten Informations
daten Don+TDplay enthaltene Wiedergabe-Tonabgabever
zögerungszeit TDplay-on wird (Schritt S211). Auf diese
Weise wird der Tonabschaltverzögerungszeitpunkt wieder
derart eingestellt, daß er zum Korrigieren der Umkeh
rungserscheinung nach der Tonabgabe auftritt (Fig. 14).
Das Ergebnis der Prozeßschritte S206 bis S208 werden
die in dem Wiedergabe-Zuordner in dem Schreib/Lese
speicher 13 gespeicherten Informationen aus dem in Fig.
10A dargestellten Zustand auf den in Fig. 10B
dargestellten Zustand umgeschrieben. Ein erstes Byte
des Zuordners speichert die Wiedergabedatenverzögerung
TDplay, ein zweites Byte speichert die Tasten
nummerndaten KNo und ein drittes Byte speichert die
Anschlagstärkedaten Pon jeweils in sedezimaler
Darstellung. Auf gleichartige Weise werden als Ergebnis
der Prozeßschritte S209 bis S211 die in dem
Schreib/Lesespeicher 13 gespeicherten Informationen aus
dem in Fig. 11A dargestellten Zustand auf den in Fig.
11B dargestellten Zustand umgeschrieben.
Darauffolgend wird in einem Schritt S211a nach Fig. 8
B überprüft, ob eine bestimmt kurze Zeitspanne ΔTD (von
5 ms bei diesem Ausführungsbeispiel) abgelaufen ist.
Wenn dies nicht der Fall ist, endet der Prozeß. Falls
einer der Schritte S201, S206, S207, S209 oder S210 die
Antwort "Nein" ergibt, schreibt der Prozeß unter Über
springen der nachfolgenden Schritte direkt zu diesem
Schritt S211a weiter.
Falls der Schritt S211a die Antwort "Ja" ergibt, wird
in einem Schritt S211b die kurze Zeitspanne ΔTD von
der Wiedergabe-Verzögerungszeit TDplay subtrahiert,
welche vorübergehend demjenigen Kanal zugeordnet ist,
der von den anderen Kanälen in dem Wiedergabe-Zuordner
als erster zu verarbeiten ist. Dann wird in einem
Schritt S212 geprüft, ob irgendeine Wiedergabedaten-
Verzögerung TDplay vorliegt, die durch die Subtraktion
zu 0 ms geworden ist.
Falls der Schritt S212 die Antwort "Ja" ergibt, wird
das Tastenbetätigungssolenoid sofort mit einer durch
die Anschlagdaten Don bestimmten Spannung angesteuert,
oder die Ansteuerung entsprechend den Freigabedaten
Doff beendet, die mit der Wiedergabedatenver
zögerungszeit TDplay kombiniert sind, welche zu 0 ms
geworden ist (Schritt S213). Darauffolgend wird in
einem Schritt S214 geprüft, ob die Prozeßschritte S211b
und danach für alle Kanäle des Wiedergabe-Zuordners
abgeschlossen sind. Falls irgendein Kanal vorliegt, für
den die Prozeßschritte nicht abgeschlossen wurden, wird
in dem Schritt S211b von der in den vorübergehend dem
Kanal zugeordneten Ausführungsinformationen enthaltenen
Wiedergabendaten-Verzögerungszeit TDplay die kurze
Zeitspanne ΔTD subtrahiert, wonach der Schritt S212 und
die nachfolgenden Schritte wiederholt werden. Falls bei
dem Schritt S212 die Antwort "Nein" ermittelt wird,
schreitet der Prozeß unter Überspringen des Schrittes
S213 zu dem Schritt S214 weiter. Auf diese Weise wird
das Tastenbetätigungssolenoid 25 angesteuert oder die
Ansteuerungsspannung abgeschaltet, wodurch im direkten
Ansprechen auf die Ausführungsinformationen die
tatsächlichen Zeiten für die Tonabgabe und das Ausklin
gen wiedergegeben werden. Da im einzelnen der Zeitpunkt
Ton des Auftretens des Einschaltereignisses entspre
chend dem tatsächlichen Tonabgabezeitpunkt abgegeben
wird, muß die Solenoidtreiberschaltung keinen logischen
Rechenvorgang für das Berechnen einer Tonsperrzeit aus
führen. Daher kann das Solenoid unverzüglich im Anspre
chen auf ein Einschaltereignis angesteuert werden.
Mit den für das Anpassen des Abschaltzeitpunkts an den
Tonabgabezeitpunkt vorgesehenen Schritten S205 bis S211
können bei dem Verfahren und der Einrichtung gemäß der
Erfindung wirkungsvoll die durch aufeinanderfolgende
Anschläge der gleichen Tasten verursachte
"Überlappungserscheinung" und die bei Stakkato-Tönen
auftretende "Umkehrungserscheinung" verhindert werden.
Bei dem Verhindern der Überlappungserscheinung und der
Umkehrungserscheinung werden bei dem Verfahren und der
Einrichtung gemäß der Erfindung die Abschaltzeitpunkte,
aber nicht die Tonabgabezeitpunkte korrigiert, wodurch
die Aufgabe gelöst wird, ohne daß eine Unausgegli
chenheit der Tonabgabezeitpunkte verursacht wird. Da
der Ausgleich hinsichtlich einer Aufführung als ganze
im starkem Ausmaß von der Tonabgabezeit abhängig ist,
wird durch das vorgeschriebene Ändern der Abschaltzei
ten die ganze Ausgeglichenheit der Aufführung nicht be
einträchtigt.
Mit einer Einrichtung und einem Verfahren wird die Un
ausgeglichenheit von Tonabgabezeitpunkten zwischen
starken Tastenanschlägen und schwachen Tastenanschlägen
in einem Klavier mit automatischer Wiedergabe dadurch
verhindert, daß durch Korrektur der Abschaltzeiten ent
sprechend der Aufeinanderfolge der Tastenanschläge das
Auftreten einer Umkehrungserscheinung und einer Über
lappungserscheinung verhindert wird. Die Umkehrungser
scheinung, bei der der Abschaltzeitpunkt für einen Ta
stenanschlag dem entsprechenden Tonabgabezeitpunkt vor
angeht, wird dadurch verhindert, daß der Abschaltzeit
punkt hinter den Tonabgabezeitpunkt versetzt wird. Die
Überlappungserscheinung, bei der der Tonabgabezeitpunkt
für den zweiten von zwei aufeinanderfolgenden Anschlä
gen dem Abschaltzeitpunkt für den ersten Anschlag vor
angeht, wird dadurch verhindert, daß der Abschaltzeit
punkt vor den Tonabgabezeitpunkt gelegt wird. Mit dem
Verfahren und der Einrichtung wird auf diese Weise eine
Wiedergabe einer Aufführung mit ausgeglichenen und ge
steuerten Tonabgabezeiten und mit hoher Wiedergabege
treue erreicht.
Claims (7)
1. Verfahren zum Steuern der Tonabgabe während der Wie
dergabe einer Aufführung in einem automatischen Kla
vier, in dem Ausführungsinformationen mit Tastenan
schlagsdaten und Tastenfreigabedaten aufgezeichnet und
wiedergegeben werden, wobei die Tastenanschlagsdaten
die Tastennummer und die Anschlagstärke enthalten und
die Tastenfreigabedaten die Tastennummer enthalten,
wobei das Klavier eine Vielzahl von Klaviertastenbe
tätigungssolenoiden enthält, die auf eine angelegte
elektrische Spannung mit einem ersten Wert ansprechen,
der entsprechend der in den Anschlagdaten enthaltenen
Anschlagstärke bestimmt wird, und die angelegte
Spannung im Ansprechen auf die Freigabedaten auf einen
zweiten Wert gesenkt wird, wodurch die Betätigung der
Klaviertastenbetätigungssolenoide abgebrochen wird, und
das Klavier automatisch eine Aufführung gemäß den
Ausführungsinformationen wiedergibt, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Tonabgabezeiten für starke und schwache Tastenan schläge durch Verzögern der Ausführungsinformationen gemäß einer berechneten Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung der Tastenbetä tigungssolenoide und der Tonabgabe bei der Wiedergabe angepaßt werden, wobei die Verzögerungszeit entspre chend der Anschlagstärke bestimmt wird, und
der angepaßte Tonabgabezeitpunkt korrigiert wird, wenn nach dem Anpassen die Aufeinanderfolge des aus den Tastenanschlagsdaten erhaltenen Tonabgabezeitpunkts und des aus den Tastenfreigabedaten erhaltenen Abschalt zeitpunkt gegenüber der Aufeinanderfolge der als Aus führungsinformationen gespeicherten Anschlagdaten und Freigabedaten umgekehrt ist.
die Tonabgabezeiten für starke und schwache Tastenan schläge durch Verzögern der Ausführungsinformationen gemäß einer berechneten Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung der Tastenbetä tigungssolenoide und der Tonabgabe bei der Wiedergabe angepaßt werden, wobei die Verzögerungszeit entspre chend der Anschlagstärke bestimmt wird, und
der angepaßte Tonabgabezeitpunkt korrigiert wird, wenn nach dem Anpassen die Aufeinanderfolge des aus den Tastenanschlagsdaten erhaltenen Tonabgabezeitpunkts und des aus den Tastenfreigabedaten erhaltenen Abschalt zeitpunkt gegenüber der Aufeinanderfolge der als Aus führungsinformationen gespeicherten Anschlagdaten und Freigabedaten umgekehrt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungszeit derart bestimmt wird, daß sie
um so kürzer wird, je größer die Anschlagstärke ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Anpassen und Korrigieren ferner
das Ermitteln umfaßt, ob gegebene Ausführungsinforma
tionen die Anschlagdaten oder die Freigabedaten sind,
wobei dann, wenn die Ausführungsinformationen die An
schlagdaten sind,
ermittelt wird, ob Freigabedaten für einen anderen Ta stenanschlag der gleichen Taste unmittelbar den An schlagdaten der Ausführungsinformationen vorangehen,
ermittelt wird, ob der aus den Freigabedaten erhaltene Abschaltzeitpunkt nach dem aus den Anschlagdaten erhal tenen Tonabgabezeitpunkt liegt, und
der Abschaltzeitpunkt derart versetzt wird, daß er vor dem Tonabgabezeitpunkt liegt.
ermittelt wird, ob Freigabedaten für einen anderen Ta stenanschlag der gleichen Taste unmittelbar den An schlagdaten der Ausführungsinformationen vorangehen,
ermittelt wird, ob der aus den Freigabedaten erhaltene Abschaltzeitpunkt nach dem aus den Anschlagdaten erhal tenen Tonabgabezeitpunkt liegt, und
der Abschaltzeitpunkt derart versetzt wird, daß er vor dem Tonabgabezeitpunkt liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Anpassen und Korrigieren ferner
das Ermitteln umfaßt, ob gegebene Ausführungsinforma
tionen die Anschlagdaten oder die Freigabedaten sind,
wobei dann, wenn die Ausführungsinformationen die Frei
gabedaten sind,
ermittelt wird, ob die zugehörigen Anschlagdaten für den gleichen Tastenanschlag unmittelbar den Freigabeda ten vorangehen,
ermittelt wird, ob der aus den Anschlagdaten erhaltene Tonabgabezeitpunkt nach dem aus den Freigabedaten er haltenen Abschaltzeitpunkt auftritt und
der Abschaltzeitpunkt derart versetzt wird, daß er nach dem Tonabgabezeitpunkt auftritt.
ermittelt wird, ob die zugehörigen Anschlagdaten für den gleichen Tastenanschlag unmittelbar den Freigabeda ten vorangehen,
ermittelt wird, ob der aus den Anschlagdaten erhaltene Tonabgabezeitpunkt nach dem aus den Freigabedaten er haltenen Abschaltzeitpunkt auftritt und
der Abschaltzeitpunkt derart versetzt wird, daß er nach dem Tonabgabezeitpunkt auftritt.
5. Einrichtung zum Steuern der Tonabgabe in einem auto
matischen Klavier mit einer Vielzahl von Tasten, das
eine Ausführungsinformation-Speichereinrichtung (M1),
die als Ausführungsinformationen Tastenanschlagsdaten
und Tastenfreigabedaten in Aufeinanderfolge speichert,
wobei die Tastenanschlagsdaten die Tastennummer und die
Anschlagstärke enthalten und die Tastenfreigabedaten
die Tastennummer enthalten,
eine Ausführungsinformation-Leseeinrichtung (M2) für das Auslesen der Tastenanschlagsdaten und der Tasten freigabedaten in den Ausführungsinformationen in der Aufeinanderfolge und
eine Vielzahl von Solenoidtreibereinrichtungen (M3) aufweist, die jeweils mit einer der Klaviertasten ver bunden sind und die auf einen elektrischen Strom mit einem Wert ansprechen, der entsprechend der in den Ta stenanschlagsdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist, gekennzeichnet durch
eine Anpaßeinrichtung (M4), die den Tonabgabezeitpunkt für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der mittels der Leseeinrichtung (M2) ausgelesenen Aus führungsinformationen um die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung von Tasten betätigungssolenoiden und der Tonabgabe bei der Wieder gabe anpaßt, und
eine Abschaltzeitpunkt-Änderungseinrichtung (M5), die für den gleichen Tastenanschlag den Abschaltzeitpunkt hinter den entsprechenden Tonabgabezeitpunkt versetzt, falls durch die Anpaßeinrichtung die Aufeinanderfolge des Tonabgabezeitpunkts und des Abschaltzeitpunkts für den gleichen Tastenanschlag umgekehrt ist.
eine Ausführungsinformation-Leseeinrichtung (M2) für das Auslesen der Tastenanschlagsdaten und der Tasten freigabedaten in den Ausführungsinformationen in der Aufeinanderfolge und
eine Vielzahl von Solenoidtreibereinrichtungen (M3) aufweist, die jeweils mit einer der Klaviertasten ver bunden sind und die auf einen elektrischen Strom mit einem Wert ansprechen, der entsprechend der in den Ta stenanschlagsdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist, gekennzeichnet durch
eine Anpaßeinrichtung (M4), die den Tonabgabezeitpunkt für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der mittels der Leseeinrichtung (M2) ausgelesenen Aus führungsinformationen um die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung von Tasten betätigungssolenoiden und der Tonabgabe bei der Wieder gabe anpaßt, und
eine Abschaltzeitpunkt-Änderungseinrichtung (M5), die für den gleichen Tastenanschlag den Abschaltzeitpunkt hinter den entsprechenden Tonabgabezeitpunkt versetzt, falls durch die Anpaßeinrichtung die Aufeinanderfolge des Tonabgabezeitpunkts und des Abschaltzeitpunkts für den gleichen Tastenanschlag umgekehrt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß mit größerer Anschlagstärke die Verzögerungszeiten
länger werden.
7. Einrichtung zum Steuern der Tonabgabe in einem auto
matischen Klavier mit einer Vielzahl von Tasten, das
eine Ausführungsinformation-Speichereinrichtung (M1),
die als Ausführungsinformationen Tastenanschlagsdaten
und Tastenfreigabedaten in Aufeinanderfolge speichert,
wobei die Tastenanschlagsdaten die Tastennummer und die
Anschlagstärke enthalten und die Tastenfreigabedaten
die Tastennummer enthalten,
eine Ausführungsinformation-Leseeinrichtung (M2) für das Auslesen der Tastenanschlagsdaten und der Tasten freigabedaten in den Ausführungsinformationen in der Aufeinanderfolge und
eine Vielzahl von Solenoidtreibereinrichtungen (M3) aufweist, die jeweils mit einer der Klaviertasten ver bunden sind und die auf einen elektrischen Strom mit einem Wert ansprechen, der entsprechend der in den Ta stenanschlagsdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist, gekennzeichnet durch
eine Anpaßeinrichtung (M4), die den Tonabgabezeitpunkt für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der mittels der Leseeinrichtung (M2) ausgelesenen Aus führungsinformationen um die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung von Tasten betätigungssolenoiden und der Tonabgabe bei der Wieder gabe anpaßt und eine Abschaltzeitpunkt-Änderungsein richtung (M5), die den Abschaltzeitpunkt vor den Tonabgabezeitpunkt für einen anderen Tastenanschlag der gleichen Taste versetzt, falls durch die Anpaßeinrich tung der Tonabgabezeitpunkt dem Abschaltzeitpunkt vor angeht.
eine Ausführungsinformation-Leseeinrichtung (M2) für das Auslesen der Tastenanschlagsdaten und der Tasten freigabedaten in den Ausführungsinformationen in der Aufeinanderfolge und
eine Vielzahl von Solenoidtreibereinrichtungen (M3) aufweist, die jeweils mit einer der Klaviertasten ver bunden sind und die auf einen elektrischen Strom mit einem Wert ansprechen, der entsprechend der in den Ta stenanschlagsdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist, gekennzeichnet durch
eine Anpaßeinrichtung (M4), die den Tonabgabezeitpunkt für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der mittels der Leseeinrichtung (M2) ausgelesenen Aus führungsinformationen um die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung von Tasten betätigungssolenoiden und der Tonabgabe bei der Wieder gabe anpaßt und eine Abschaltzeitpunkt-Änderungsein richtung (M5), die den Abschaltzeitpunkt vor den Tonabgabezeitpunkt für einen anderen Tastenanschlag der gleichen Taste versetzt, falls durch die Anpaßeinrich tung der Tonabgabezeitpunkt dem Abschaltzeitpunkt vor angeht.
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