DE4220841C2 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Tonabgabe in einem automatischen Klavier - Google Patents

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 Soleniod 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 Ausschaltbefehl im Ansprechen auf die Freigabe der Taste dem Einschalten der Steuerleistung zuvorkommen. Bei der Wiedergabe von Hora-Staccato-Tönen mit einer Tonabgabezeit von nur 30 ms für jeden Tastenanschlag kann die Umkehrerscheinung 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 Ablauf der Tonsperrzeit T1 für den schwachen Tastenanschlag herbeigeführt werden, was die Wiedergabe von aufeinanderfolgenden Anschlägen an der gleichen Taste verhindert.

So offenbart beispielsweise auch die US 4,469,000 ein Ansteuergerät für Solenoiden eines automatischen Klaviers, bei dem die Reaktionszeit der Solenoiden beim Ansteuern derselben berücksichtigt wird. Genauer wird beispielsweise die Seitenlage der durch einen entsprechenden Solenoiden anzusteuernden Taste, die Höhenlage der durch einen entsprechenden Solenoiden anzusteuernden Taste, die Farbe der durch einen entsprechenden Solenoiden anzusteuernden Taste, etc., berücksichtigt, um ein möglichst originalgetreues Spielverhalten des automatischen Klaviers zu erreichen.

Dabei wird eine Kompensationszeit T1 berücksichtigt, die hinsichtlich der unterschiedlichen Reaktionszeit der Solenoiden bei verschiedener Tonstärke kompensierend wirken soll. Ferner wird eine Kompensationszeit T2 berücksichtigt, die hinsichtlich der unterschiedlichen Reaktionszeit der Solenoiden aufgrund verschiedener statischer Reibkräfte kompensierend wirken soll. Des weiteren wird eine Kompensationszeit T3 berücksichtigt, die hinsichtlich der benötigten Zeit für ein vollständiges Ausfahren des Solenoidkolbens kompensierend wirken soll. Des weiteren wird eine Kompensationszeit T4 berücksichtigt, die hinsichtlich des direkten Spiels in bezug auf die Wiedergabe kompensierend wirken soll.

Insbesondere wird also auf die den Solenoiden eigene Charakteristik eingegangen und versucht, diese zu kompensieren. Genauer führt eine Beaufschlagung eines Solenoiden mit einer relativ großen elektrischen Spannung bzw. Leistung dazu, daß eine Saite härter angeschlagen wird. Ferner wird dadurch die Saite schneller angeschlagen, als dieses bei einem Solenoiden der Fall ist, der mit einer relativ kleinen Spannung bzw. Leistung beaufschlagt wird. Mithin werden Tasten, die während einer Aufzeichnung mit einer größeren Intensität angeschlagen werden, während der Wiedergabe früher angesteuert, als dieses der Fall sein sollte.

Grundsätzlich relevant ist mithin die Kompensationszeit T1. Mit dieser wird gemäß der US 4,469,000 eine Kompensation erreicht, die vor einer Beaufschlagung der Solenoiden mit Leistung wirkt. Und zwar derart, daß je größer die Anschlagintensität ist, desto länger ist auch die Kompensationszeit T1 ausgelegt. Dabei ist die Kompensationszeit T1 eine Zeit, in der keine Aktion durchgeführt wird.

Dabei wird die Kompensationszeit T1 bei dieser herkömmlichen Einrichtung erst hinzugefügt, nachdem das Einschaltereignis an den jeweiligen Solenoiden übermittelt wurde. Daraus ergibt sich aber unmittelbar das Problem, daß bei einem starken aber kurzen Tastenanschlag auch dort das sogenannte "Umkehrungsphänomen" auftreten kann. Also daß ein Abschaltereignis schon übermittelt wird, bevor überhaupt das zugehörige Einschaltereignis übermittelt wurde.

Gleichermaßen tritt auch das "Überlappungsphänomen" auf, wenn bei einer Taste einem kurzen, harten Anschlag ein weicher Anschlag folgt. Dabei wird dann ein Einschaltereignis für die spätere Note vor dem Abschaltereignis der früheren Note übermittelt.

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 ausgeglichene und naturgetreue Wiedergabe ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren bzw. die Einrichtung gemäß den Patentansprüchen gelöst.

So wird im Gegensatz zum herkömmlichen Verhalten bei der vorliegenden Erfindung die Abfolge von Einschaltereignissen und Abschaltereignissen überprüft und gegebenenfalls, also bei Vorliegen in nicht passender Reihenfolge, korrigiert, wodurch die Probleme eines Überlappens und eines Umkehrens entsprechend den vorstehend ausgeführten Phänomenen verhindert werden. Dabei wird entsprechend der vorliegenden Erfindung diese Korrektur vor einem Übermitteln eines Einschaltereignisses an den Solenoiden durchgeführt, so daß der Zeitpunkt des Einschaltereignisses entsprechend korrigiert und der Solenoid direkt und unmittelbar auf das Einschaltereignis hin angesteuert wird. Mithin werden derart die Ereignisdaten für eine Tastenummer in korrekter Reihenfolge ausgeführt.

Genauer umfaßt das erfindungsgemäß Verfahren 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 Freigabedaten mit der Tastennummer ausgelesen. Dann wird in einem 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 S4).

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, dass 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 bezuggenommen 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 bezugge­ 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, einem 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 Solenoide 25 die Tasten 3. Das Bedienungsfeld 27 dient zum Wählen einer Betriebsart wie der Betriebsart zum Aufzeichnen, der Betriebsart zur Reproduktion bzw. Wiedergabe oder dergleichen.

Der vorstehend beschriebene Schaltungsaufbau ist im allgemeinen wie bei den Einrichtungen nach dem Stand der Technik. Das beschriebene automatische Klavier gemäß einem Ausführungsbeispiel, ist dadurch charakterisiert, 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 5100 die Aufzeichungsbetriebsart gewählt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsart entsprechend dem sog. "Ereignisverfahren" geleitet.

Zuerst wird bei einem Schritt 5101 überprüft, ob sich im Ansprechen auf das Anschlagen oder Freigeben einer Taste die Signale aus den Tastensensoren 7 und 8 geändert haben. Falls sich die Signale geändert haben, wird bei einem Schritt S102 aus dem erfassten Wert der Tastensensoren. 7 und 8 ein Zeitpunkt ton, an dem eingeschaltet wurde, oder ein Zeitpunkt toff bestimmt, an dem ausgeschaltet wurde. Im einzelnen wird der Zeitpunkt ton 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 beruht. Falls bei dem Schritt S102 ton bestimmt wird, wird damit das Anschlagen einer Taste erfaßt. Dann wird bei einem Schritt S103 eine Verzögerungszeit At zwischen 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 5105 aus den Anschlagstärkedaten Pon eine Tonabgabeverzögerungszeit Tdrec-an bei der Aufzeichnung berechnet. Die Tonabgabeverzögerungszeit Tdrec-an ist auf die Bewegungsgeschwindigkeit der Tasten 3 zurückzuführen, die eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten des Einschaltereignisses der tatsächlichen Torabgabe 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 Taste beruht, wird bei einem Schritt S107 eine Abschaltverzögerungszeit TDrec-off bestimmt, die eine zeitliche Verzögerung zwischen dem Abschaltzeitpunkt toff und der tatsächlichen Beendigung der Tonabgabe ließt. Durch Kombinieren des Abschaltzeitpunkts toff, der Tastennummer und der Anschlagstärkedaten Pon werden bei dem Schritt S106 Freigabedaten Doff auf die gleiche Weise wie bei dem Zusammenstellen der Anschlagdaten Don zusammengestellt. Im allgemeinen sind die Anschlagstärkedaten 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 Figur 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 wiederspiegelt.

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-Abschaltverzögerungszeit 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 S211 b 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 Überlappungserscheinung 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 Wiedergabe einer Aufführung in einem automatischen Klavier, in dem Ausführungsinformationen mit Tastenanschlagsdaten 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 Klaviertastenbetätigungssolenoiden 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, wobei die Tonabgabezeiten für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der Ausführungsinformationen gemäß einer berechneten Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung der Tastenbetätigungssolenoide und der Tonabgabe bei der Wiedergabe angepasst werden, wobei die Verzögerungszeit entsprechend 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 Abschaltzeitpunkts gegenüber der Aufeinanderfolge der als Ausführungsinformationen 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 Ausführungsinformationen die Anschlagdaten oder die Freigabedaten sind, wobei dann, wenn die Ausführungsinformationen die Anschlagdaten sind, ermittelt wird, ob Freigabedaten für einen anderen Tastenanschlag der gleichen Taste unmittelbar den Anschlagdaten der Ausführungsinformationen vorangehen, ermittelt wird, ob der aus den Freigabedaten erhaltene Abschaltzeitpunkt nach dem aus den Anschlagdaten erhaltenen 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 Ausführungsinformationen die Anschlagdaten oder die Freigabedaten sind, wobei dann, wenn die Ausführungsinformationen die Freigabedaten sind, ermittelt wird, ob die zugehörigen Anschlagdaten für den gleichen Tastenanschlag unmittelbar den Freigabedaten vorangehen, ermittelt wird, ob der aus den Anschlagdaten erhaltene Tonabgabezeitpunkt nach dem aus den Freigabedaten erhaltenen Abschaltzeitpunkt auftritt und der Abschaltzeitpunkt derart versetzt wird, dass er nach dem Tonabgabezeitpunkt auftritt.

5. Einrichtung zum Steuern der Tonabgabe in einem automatischen 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 Tastenfreigabedaten in den Ausführungsinformationen in der Aufeinanderfolge und
eine Vielzahl von Solenoidtreibereinrichtungen (M3) aufweist, die jeweils mit einer der Klaviertasten verbunden sind und die auf einen elektrischen Strom mit einem Wert ansprechen, der entsprechend der in den Tastenanschlagsdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist, wobei
eine Anpasseinrichtung (M4), die den Tonabgabezeitpunkt für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der mittels der Leseeinrichtung (M2) ausgelesenen Ausführungsinformationen um die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung von Tastenbetätigungssolenoiden und der Tonabgabe bei der Wiedergabe 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, vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit größerer Anschlagstärke die Verzögerungszeiten länger werden.

7. Einrichtung zum Steuern der Tonabgabe in einem automatischen 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 Tastenfreigabedaten in den Ausführungsinformationen in der Aufeinanderfolge und
eine Vielzahl von Solenoidtreibereinrichtungen (M3) aufweist, die jeweils mit einer der Klaviertasten verbunden sind und die auf einen elektrischen Strom mit einem Wert ansprechen, der entsprechend der in den Tastenanschlagsdaten enthaltenen Anschlagstärke bestimmt ist, wobei
eine Anpasseinrichtung (M4), die den Tonabgabezeitpunkt für starke und schwache Tastenanschläge durch Verzögern der mittels der Leseeinrichtung (M2) ausgelesenen Ausführungsinformationen um die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Beginnens der Betätigung von Tastenbetätigungssolenoiden und der Tonabgabe bei der Wiedergabe anpasst und eine Abschaltzeitpunkt- Änderungseinrichtung (M5), die den Abschaltzeitpunkt vor den Tonabgabezeitpunkt für einen anderen Tastenanschlag der gleichen Taste versetzt, falls durch die Anpasseinrichtung der Tonabgabezeitpunkt dem Abschaltzeitpunkt vorangeht, vorgesehen sind.