JP2000172251A - 楽器の駆動制御装置及び駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置構成を簡略化でき、鍵またはペダルを安
定して保持する。 【解決手段】 鍵の駆動をサーボ制御するに際し、少な
くとも鍵を保持する場合には、定常偏差が発生するよう
に速度指示値Ｖrを与えるので、電源変動等の場合でも
保持力を確保し、維持することができ、確実に鍵を保持
することが可能となる。さらにコイル発熱によるソレノ
イド５の出力低下が発生しても、保持力のマージンが確
保されているので、鍵が戻ろうとするのを抑制すること
ができる。同様にして保持力のマージンが確保されてい
るので、強打後の跳ね返り等の負荷変動などの場合にも
鍵１の浮きを抑制することもできる。この場合には、出
力電流は上昇することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、楽器の駆動制御装
置及び駆動制御方法に係り、特に自動演奏時に自動ピア
ノの鍵あるいはペダルを安定に保持するための技術に関
する。

【従来の技術】ピアノの演奏においては、演奏者が鍵を
押下すると、これに連動してダンパが弦から離れるとと
もにハンマが回転し、打弦が行われる。また、離鍵が行
われるとダンパが弦に接して消音が行われる。このよう
に楽音は、押鍵→打弦→離鍵→消音という一連の動作に
よって発生されるのが通常である。

【０００２】このため、自動演奏を行う自動ピアノにお
いては、上記一連の動作に基づいて演奏情報を生成して
記録し、再生時には読み出された演奏情報に基づいて鍵
あるいはペダルの動作を制御することが行われる。この
場合の鍵あるいはペダルの制御においては、演奏情報に
基づいて、一方においてアクチュエータであるソレノイ
ドを励磁して鍵を駆動し、これに応じてハンマが回転し
て打弦を行ない、他方においてソレノイドを励磁してペ
ダルを駆動し、伸音（サスティニング）、弱音（ソフテ
ヌート）あるいは消音（ミューティング）が行われるこ
ととなる。なお、以下の説明においては、説明の簡略化
のため、鍵の駆動を中心として説明する。

【０００３】ところで、電子楽器の分野においては、演
奏情報をデジタル信号として伝達するためのインターフ
ェースとしてＭＩＤＩ（Musial Instrument Digital In
terface）が知られている。ＭＩＤＩメッセージは、８
ビットを１バイト単位とするシリアルデータで表され、
メッセージの種類を指示するステータスとデータから構
成される。このステータスには、鍵盤を押すことを示す
ノートオンと鍵盤を離すことを示すノートオフがある。
上述した自動ピアノの演奏情報は、このＭＩＤＩ規格に
準拠するものが多い。この場合、ピアノのある動作はイ
ベントと称される１つのＭＩＤＩメッセージで表され、
複数のイベントによって演奏情報が構成される。そし
て、押鍵→打弦→離鍵→消音という一連の動作は、ハン
マーが弦を打つことを指示する打弦イベント（ノートオ
ンに対応）と、ダンパーが弦に接することを指示する離
鍵イベント（ノートオフに対応）とによって表されるこ
とが多かった。

【０００４】［１］ 第１従来例 上記自動ピアノの鍵の駆動制御方式としては、オープン
ループ制御方式が知られている。このオープンループ制
御方式によれば、ノートオン入力時には、ソレノイドに
打弦速度に対応する駆動電流を流して、アクションメカ
ニズムを介してハンマーを駆動して打弦を行い、ノート
オフ入力時には、ソレノイドに離鍵速度に対応する駆動
電流を流して、アクションメカニズムを介してハンマー
を駆動して離鍵を行うように構成されていた。

【０００５】［２］ 第２従来例 第２従来例のサーボ制御系は、通常駆動時は、フィード
バック制御系を構成しているが、鍵保持時には、フィー
ドバック制御系の一部を用いて、オープンループ制御方
式を行う構成となっていた。図５に第２従来例の鍵保持
時のサーボ制御系のブロック図を示す。第２従来例のサ
ーボ制御系は、入力電流ｉｙ’及びアクチュエータゲイ
ンＧ2’に基づいてアクションメカニズム５３を駆動す
るための出力力ｆｙ’を生成するソレノイド５１と、出
力力ｆｙ’及びアクションメカニズムゲインＧ3’に対
応する出力速度Ｖｙ’でハンマ５２を駆動するアクショ
ンメカニズム５３と、を備えて構成されている。

【０００６】［２．１］ 鍵保持動作の原理 ここで、鍵を保持する際の動作原理について説明する。
鍵の保持の際には、出力電流ｉｙ’を一定値とし、この
出力電流ｉｙ’及びアクチュエータゲインＧ2’により
得られる出力力ｆｙ’を一定値とする。この結果、鍵が
所定位置に保持され、その出力速度Ｖｙ’＝０となる
と、鍵は、出力力ｆｙ’＝一定値の状態で保持されるこ
ととなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記第１従来例及び第
２従来例においては、鍵を保持している状態では、オー
プンループ制御となるので、電源電圧変動、駆動用コイ
ルの発熱、負荷変動（特に強打後の跳ね返り）によっ
て、鍵あるいはペダルを安定に保持できなくなってしま
う場合が生じるという不具合があった。これを解決すべ
く、動作マージンを確保するために、出力を上げた場合
には、通常駆動時の発熱が増大するという新たな問題点
が生じる。また、電流フィードバックを構成する場合に
は、装置構成が複雑となり、装置が高価になってしまう
という新たな問題点が生じる。

【０００８】さらに上記第２従来例において、ストロー
ク終端（ストロークエンド）において一定の力に切り換
えるのではなく、サーボをかけたままにした場合を想定
すると、フィードバック信号のノイズなどにより振動し
てしまう可能性がある。また、サーボをかけたままに
し、かつ、ゲインを落としたとすると、鍵の保持力を確
保することができない可能性がある。そこで、本発明の
目的は、装置構成を簡略化でき、鍵またはペダルを安定
して保持することが可能な楽器の駆動制御装置及び楽器
の駆動制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の構成は、
楽器の鍵あるいはペダルの駆動制御を行う楽器の駆動制
御装置において、駆動制御信号に基づいて前記鍵あるい
は前記ペダルを駆動する駆動手段と、検出された前記鍵
あるいは前記ペダルの駆動速度及び入力された駆動速度
設定信号に基づいて、前記駆動制御信号を生成し、出力
するサーボ手段と、前記駆動速度設定信号を生成し、出
力する制御手段と、を備え、前記制御手段は、少なくと
も前記鍵あるいはペダルを予め定めた所定位置に保持す
る際に、前記鍵あるいは前記ペダルの駆動目標速度に予
め定めた所定の定常偏差速度を加えた設定駆動速度に基
づいて前記駆動速度設定信号を生成する、ことを特徴と
している。

【００１０】請求項２記載の構成は、請求項１記載の楽
器の駆動制御装置において、前記駆動手段は、前記鍵あ
るいは前記ペダルを駆動するための駆動力を与えるアク
チュエータ手段と、前記駆動力を前記鍵あるいは前記ペ
ダルに伝導するアクションメカニズム手段と、を備え、
前記駆動速度設定信号をＶr（Ｖr≠０）とし、前記サー
ボ手段のサーボゲインをＧ1とし、前記アクチュエータ
手段の駆動電流をｉｙ0とし、速度指示補正値をαとし
た場合に、前記駆動速度設定信号は、次式を満たすこと
を特徴としている。 Ｖr＝ｉｙ0／Ｇ1＋α

【００１１】請求項３記載の構成は、楽器の鍵あるいは
ペダルの駆動制御を行う楽器の駆動制御装置において、
駆動制御信号に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
動する駆動手段と、検出された前記鍵あるいは前記ペダ
ルを到達させるべき駆動位置及び入力された駆動位置設
定信号に基づいて、前記駆動制御信号を生成し、出力す
るサーボ手段と、前記駆動位置設定信号を生成し、出力
する制御手段と、を備え、前記制御手段は、少なくとも
前記鍵あるいはペダルを予め定めた所定位置に保持する
際に、前記鍵あるいは前記ペダルの目標駆動位置に予め
定めた所定の定常偏差位置を加えた設定駆動位置に基づ
いて前記駆動位置設定信号を生成する、ことを特徴とし
ている。

【００１２】請求項４記載の構成は、請求項３記載の楽
器の駆動制御装置において、前記駆動手段は、前記鍵あ
るいは前記ペダルを駆動するための駆動力を与えるアク
チュエータ手段と、前記駆動力を前記鍵あるいは前記ペ
ダルに伝導するアクションメカニズム手段と、を備え、
前記駆動位置設定信号をＰr（Ｐr≠０）とし、前記サー
ボ手段のサーボゲインをＧ1とし、前記アクチュエータ
手段の駆動電流をｉｙ0とし、位置指示補正値をβとし
た場合に、前記駆動位置設定信号は、次式を満たすこと
を特徴としている。 Ｐr＝ｉｙ0／Ｇ1＋β

【００１３】請求項５記載の構成は、楽器の鍵あるいは
ペダルの駆動制御を行う楽器の駆動制御方法において、
駆動制御指示に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
動する駆動工程と、検出された前記鍵あるいは前記ペダ
ルの駆動速度及び入力された駆動速度設定指示に基づい
て、前記駆動制御指示を行うサーボ工程と、前記駆動速
度設定指示を行う制御工程と、を備え、前記制御工程
は、少なくとも前記鍵あるいはペダルを予め定めた所定
位置に保持する際に、前記鍵あるいは前記ペダルの駆動
目標速度に予め定めた所定の定常偏差速度を加えた設定
駆動速度に基づいて前記駆動速度設定指示を行う、こと
を特徴としている。

【００１４】請求項６記載の構成は、楽器の鍵あるいは
ペダルの駆動制御を行う楽器の駆動制御方法において、
駆動制御指示に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
動する駆動工程と、検出された前記鍵あるいは前記ペダ
ルを到達させるべき駆動位置及び入力された駆動位置設
定指示に基づいて、前記駆動制御指示を行うサーボ工程
と、前記駆動位置設定指示を行う制御工程と、を備え、
前記制御工程は、少なくとも前記鍵あるいはペダルを予
め定めた所定位置に保持する際に、前記鍵あるいは前記
ペダルの目標駆動位置に予め定めた所定の定常偏差位置
を加えた設定駆動位置に基づいて前記駆動位置設定指示
を行う、ことを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】［１］ 実施形態 以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について
説明する。 ［１．１］ 実施形態の全体構成 まず、実施形態の構成について説明する。図１に実施形
態の自動ピアノの再生駆動系の概要構成図を示す。自動
ピアノは、鍵１の運動をハンマ２に伝達するアクション
メカニズム３と、ハンマ２によって打弦される弦４と、
鍵１を駆動するソレノイド５と、弦４の振動を止めるた
めのダンパ６と、を備えて構成されている。さらに自動
ピアノは、記録メディアあるいはリアルタイム通信装置
から供給される演奏データに基づいて、鍵の軌道データ
を生成するとともに軌道データを用いて鍵の原速度指示
値（ｔ，Ｖr）を生成する再生前処理部１０と、供給さ
れた原速度指示値（ｔ，Ｖr）に基づいて、各時刻にお
ける鍵１の位置に対応した速度指示値Ｖrを生成し出力
するモーションコントローラ１１と、速度指示値Ｖrに
応じた励磁電流をソレノイド５に供給するとともに、ソ
レノイド５から供給されるフィードバック信号としての
出力速度Ｖｙと速度指示値Ｖrを比較し、両者が一致す
るようにサーボ制御を行うサーボコントローラ１２と、
を備えて構成されている。

【００１６】［１．２］ サーボ制御の詳細 図２に実施形態のサーボ制御系のブロック図を示す。実
施形態のサーボ制御系は、モーションコントローラ１１
から入力されるサーボ速度指示値Ｖr及び実際の鍵１の
速度である出力速度Ｖｙの差である速度偏差Ｖｅを生成
し、速度偏差Ｖｅ及びサーボゲインＧ1に対応してアク
チュエータであるソレノイド５に対する出力電流ｉｙを
生成するサーボコントローラ１２と、出力電流ｉｙ及び
アクチュエータゲインＧ2に対応してアクションメカニ
ズム３を駆動するための出力力ｆｙを生成するソレノイ
ド５と、出力力ｆｙ及びアクションメカニズムゲインＧ
3に対応する出力速度Ｖｙで鍵１を駆動するアクション
メカニズム３と、を備えて構成されている。サーボコン
トローラ１２は、サーボ速度指示値Ｖr及び実際の鍵１
の速度である出力速度Ｖｙの差である速度偏差Ｖｅを生
成する差動ユニット１２Ａと、速度偏差Ｖｅに基づいて
出力電流ｉｙを生成するサーボアンプユニット１２Ｂ
と、を備えて構成されている。

【００１７】［１．２．１］ 鍵保持動作の原理 ここで、鍵１を保持する際の動作原理について説明す
る。鍵１のストロークエンド位置での保持の際には、モ
ーションコントローラ１１は、以下の速度指示値Ｖrを
与える。 Ｖr＝ｉｙ0／Ｇ1＋α （ただし、Ｖr＞０） ……（１） この場合において、鍵１の保持状態においては、鍵１の
速度である出力速度Ｖｙは、 Ｖｙ＝０ となる。この結果、速度偏差Ｖｅは、 Ｖｅ＝Ｖr−Ｖｙ ＝Ｖr となり、この速度偏差Ｖｅは定常偏差となる。

【００１８】この結果、出力電流ｉｙは、（１）式よ
り、 ｉｙ＝Ｖr×Ｇ1 ＝ｉｙ0＋α×Ｇ1 となる。従って、 α＞−ｉｙ0／Ｇ1 とすれば、保持力を維持することができ、確実に鍵１を
保持することが可能となる。さらにコイル発熱によるソ
レノイド５（＝アクチュエータ）の出力低下が発生して
も、鍵１が戻ろうとするのを抑制することができる。さ
らに強打後の跳ね返りによる鍵１の浮きを抑制すること
ができる。

【００１９】［１．３］ 実施形態の動作 ［１．３．１］ 実施形態の概要動作 次に自動ピアノの演奏再生時の概要動作について説明す
る。再生前処理部１０は、記録メディアあるいはリアル
タイム通信装置から供給される演奏データに基づいて、
鍵の軌道データを生成するとともに軌道データを用いて
鍵１の原速度指示値（ｔ，Ｖr）を作成し、再生前処理
部１０で生成された原速度指示値（ｔ，Ｖr）は、モー
ションコントローラ１１に供給される。モーションコン
トローラ１１は、供給された原速度指示値（ｔ，Ｖr）
に基づいて、各時刻における鍵１の位置に対応した速度
指示値Ｖrを作成し、サーボコントローラ１２に供給す
る。サーボコントローラ１２は、速度指示値Ｖrに応じ
た励磁電流をソレノイド５に供給するとともに、ソレノ
イド５から供給されるフィードバック信号である出力速
度Ｖｙと速度指示値Ｖrを比較し、両者が一致するよう
にサーボ制御を行うこととなる。サーボ制御コントロー
ラ１２の制御下で、ソレノイド５のプランジャが突出す
ると、鍵１がバランスピンＰを中心に回動し、演奏者側
に下がり（以下、この状態を押鍵状態という）、また、
これに連動してアクションメカニズム３が作動し、ダン
パー６が弦４から離れるとともに、ハンマ２が回動して
打弦し、演奏再生がなされることとなる。この場合にお
いて、鍵１を所定位置（例えば、エンド位置あるいはレ
スト位置）に保持する場合には、速度指示値Ｖrをサー
ボコントローラ１２において、保持状態で定常偏差が発
生するような値とする。これにより、保持状態において
は常にサーボが働いて確実に鍵１を保持することとな
る。

【００２０】［１．３．２］ 実施形態の詳細動作 次に自動ピアノの演奏再生時の詳細動作について説明す
る。図３に本実施形態の自動ピアノの再生動作を示すフ
ローチャートを示す。再生前処理部１０は、記録媒体か
ら演奏情報を読み出すか、あるいは、外部から供給され
る演奏情報を受信する（ステップＳ１）。次に、演奏情
報のステータスを検知する（ステップＳ２）。具体的に
は、予めステータスのデータ値をテーブルに格納してお
き、演奏情報が供給されると、テーブルからデータ値を
読み出して演奏情報のデータ値と比較を行い、一致する
ものを検索する。例えば、演奏情報が「Ｂ０ ５１ ｖ
ｖ」であれば、ステータスは押鍵イベントを指示すると
検知される。この後、再生前処理部１０は、ステータス
に続くデータを解釈する（ステップＳ３）。上記した例
では、ステータス「Ｂ０ ５１」に続く第３バイトの
「ｖｖ」が押鍵速度であると解釈される。なお、押鍵イ
ベントフレームにあっては、押鍵イベントの直前にノー
ト番号指定子が設けられるので、これにより押鍵イベン
トのノート番号が検知される。

【００２１】次に、押鍵軌道の軌道データを作成する
（ステップＳ４）。押鍵軌道は、図４に示すように、レ
スト位置Ｘ0からエンド位置Ｘeに至る軌道であり、レス
ト位置Ｘ0から等速運動をしてエンド位置Ｘeに至ってい
る。ここで、鍵１の初速度をＶ0、鍵１の位置をＸ、鍵
１の駆動開始時点からの経過時間をｔとすれば、鍵１の
打鍵軌道は、 Ｘ＝Ｖ0・ｔ＋Ｘ0 と表され、軌道データは、押鍵イベント中の押鍵時刻デ
ータおよび押鍵速度データ並びに打弦イベント中の打弦
時刻データおよび打弦速度データに基づいて作成され
る。続いて、鍵１が押鍵状態でエンド位置Ｘｅに保持さ
れているか否かを判別する（ステップＳ５）。ステップ
Ｓ５の判別において、鍵１が押鍵状態でエンド位置Ｘｅ
に保持されている場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、
保持軌道の軌道データを作成する（ステップＳ６）。鍵
１の保持軌道は、図４に示すように、鍵１の位置をＸＫ
とすれば、 ＸＫ＝Ｘｅ と表され、軌道データは、押鍵イベント中の押鍵時刻デ
ータおよび打弦イベント中の打弦時刻データに基づいて
作成される。ステップＳ５の判別において、鍵１が押鍵
状態でエンド位置Ｘｅに保持されていない場合には（ス
テップＳ５；Ｎｏ）、離鍵軌道の軌道データを作成する
（ステップＳ７）。

【００２２】離鍵軌道は、図４に示すように、鍵１の位
置をＸＮ、離鍵初速度をＶ0Ｎ（＜０）、離鍵開始時点
からの経過時間をｔＮとすれば、鍵１の離鍵軌道は、 ＸＮ＝Ｖ0Ｎ・ｔＮ＋Ｘｅ と表され、軌道データは、離鍵イベント中の離鍵時刻デ
ータおよび離鍵速度データに基づいて作成される。続い
て、モーションコントローラ１１に供給する原速度指示
値（ｔ，Ｖr）を作成する。この原速度指示値（ｔ，Ｖ
r）は、時刻ｔと、時刻ｔに対応する鍵の速度Ｖrからな
る。ここで、時刻ｔは、押鍵開始時刻ｔ0から離鍵が終
了する時刻ｔ4までを一定のピッチで刻んだ時刻であ
る。また、鍵１の速度指示値Ｖrは、前述の方法によっ
て求めた各軌道データに各時刻ｔを代入して求める。そ
して、作成した原速度指示値（ｔ，Ｖr）を、再生前処
理部１０に設けたメモリの所定のアドレスから時刻ｔの
順番に格納する。このようにしてメモリの所定のアドレ
スから時刻ｔの順番に原速度指示値（ｔ，Ｖr）を格納
することにより、押鍵開始から離鍵終了までの鍵１の速
度Ｖrを時刻ｔ毎に求めたシーケンシャルデータ列を作
成する（ステップＳ８）。ところで、楽曲の演奏データ
は、上述したように打弦，押鍵，離鍵の各イベントフレ
ーム間に、各イベントフレーム間の発生時間差を示すイ
ンターバルデータが介挿されて記録媒体に記憶される。
そして、楽曲を再生する場合には、イベントフレームと
次のインターバルデータをセットで読み出し、読み出し
たインターバルデータが示す時間が経過すると、次のイ
ベントフレームとインターバルデータをセットで読み出
し、以下この処理を繰り返すこととなる。

【００２３】より詳細には、再生前処理部１０のメモリ
から出力されるシーケンシャルデータ列に基づいて、モ
ーションコントローラ１１は、速度指示値Ｖrをサーボ
コントローラ１２に出力する。サーボコントローラ１２
は、入力されたサーボ速度指示値Ｖr及び実際のハンマ
２の速度である出力速度Ｖｙの差である速度偏差Ｖｅを
生成し、速度偏差Ｖｅ及びサーボゲインＧ1に対応して
出力電流ｉｙを生成し、アクチュエータであるソレノイ
ド５に対して出力する。これによりソレノイド５は、出
力電流ｉｙ及びアクチュエータゲインＧ2に対応してア
クションメカニズム３を駆動するための出力力ｆｙを生
成する。この結果、アクションメカニズム３は、出力力
ｆｙ及びアクションメカニズムゲインＧ3に対応する出
力速度Ｖｙで鍵１を駆動し、ハンマ２が打弦することと
なる。この場合において、入力されたシーケンシャルデ
ータが保持軌道の軌道データである場合には、鍵１の保
持の際には、モーションコントローラ１１は、 α＞−ｉｙ0／Ｇ1 を満たす所定の補正値αを用いて以下の速度指示値Ｖr
を与える。 Ｖr＝ｉｙ0／Ｇ1＋α （ただし、Ｖr＞０） ……（１） この場合において、鍵１の保持状態においては、鍵１の
速度、ひいては、ハンマ２の速度である出力速度Ｖｙ
は、 Ｖｙ＝０ となり、速度偏差Ｖｅは、 Ｖｅ＝Ｖr−Ｖｙ ＝Ｖr となり、この速度偏差Ｖｅは定常偏差となる。

【００２４】この結果、出力電流ｉｙは、（１）式よ
り、 ｉｙ＝Ｖr×Ｇ1 ＝ｉｙ0＋α×Ｇ1 となる。従って、保持力を維持することができ、確実に
鍵１を保持することが可能となる。さらにコイル発熱に
よるソレノイド５（＝アクチュエータ）の出力低下が発
生しても鍵１が戻ろうとするのを抑制することができ
る。同様にして強打後の跳ね返りによる鍵１の浮きを抑
制することもできることとなる。上述の場合において、
自動ピアノでは、ソレノイド５に給電を開始してから実
際にハンマが打弦して発音されるまでに時間がかかる。
そのため、打弦イベントフレームが記録媒体から読み出
されたタイミングに対して実際の発音が遅れることにな
る。また、ソレノイドに給電を開始してから実際にハン
マが打弦して発音されるまでの時間は指示される打弦速
度によって異なるため、打弦イベントフレームが記録媒
体から読み出された時点にソレノイドの給電を開始する
と、打弦イベントの発生時間の間隔が各打弦イベントの
指示する打弦速度に応じて変化してしまう。また、離鍵
に関しても同様の問題がある。

【００２５】そこで、自動ピアノの再生時には、各イベ
ントフレームが読み出されたタイミングから所定時間
（例えば、５００ｍｓｅｃ）後に各イベントフレームで
指示された動作（打弦，離鍵）が行われるように、各イ
ベントを一律に遅延させる。具体的には、打弦，離鍵イ
ベントフレームが読み出された時点で、前述した軌道計
算を行い、打弦タイミング，離鍵タイミング（打弦，離
鍵イベントフレームが読み出された時点から５００ｍｓ
ｅｃ後のタイミング）のどれだけ前から鍵を動かし始め
れば良いかを求め、このタイミングで鍵を動かし始める
ようにすることで、打弦（離鍵）イベントの発生時間の
間隔を各打弦（離鍵）イベントの指示する打弦速度に拘
わらず一定とすることができる。

【００２６】［１．４］ 実施形態の効果 以上の説明のように、本実施形態によれば、鍵１の駆動
をサーボ制御するに際し、少なくとも鍵１を保持する場
合には、定常偏差が発生するように速度指示値を与える
ので、電源変動等の場合でも保持力を確保し、維持する
ことができ、確実に鍵１を保持することが可能となる。
さらにコイル発熱によるソレノイド５の出力低下が発生
しても、鍵１が戻ろうとするのを抑制することができ
る。同様にして、強打後の跳ね返り等の負荷変動などの
場合にも鍵１の浮きを抑制することもできる。この場合
には、出力電流は上昇することがない。また、通常の鍵
１の駆動に用いるサーボ制御系を用いて制御を行ってい
るので、新たにコストが増えることもなく、第２従来例
の場合と異なり、制御を切り換える必要もないので、サ
ーボ回路をの構成を簡略化することができる。

【００２７】［２］ 実施形態の変形例 ［２．１］ 第１変形例 上記実施形態の説明においては、鍵１をストロークエン
ド位置に保持する際には、モーションコントローラ１１
は、 α＞−ｉｙ0／Ｇ1 を満たす所定の補正値αを用いて速度指示値Ｖrを与え
ていたが、次式を満たす補正値αを用いるように構成し
ても速度指示値Ｖr＞０とすることができ、ストローク
エンド位置に鍵１を保持するに際し、同様の効果を得る
ことができる。 ｜α｜＜ｉｙ0／Ｇ1 この場合において、出力低下、通常駆動時の発熱、電源
変動及び鍵１の振動を防止するためには、補正値αは、
α＞０、α＝０あるいはα＜０のいずれの場合であって
も構わないが、強打時の跳ね返りの抑制あるいはコイル
発熱の抑制のいずれか一方を重視する場合には、強打時
の跳ね返りの抑制には、α＞０とするのが好ましく、コ
イル発熱の抑制には、α＜０とするのが望ましい。

【００２８】［２．２］ 第２変形例 上記実施形態の説明においては、鍵１の速度制御を行う
ことにより、鍵１を保持する際の保持力を確保していた
が、鍵１の位置制御を行うことにより同様にして保持力
を確保することが可能である。この場合において、速度
指示値Ｖrに代えて位置指示値Ｐr（Ｐr≠０）を用い、
補正値αに代えて、 β＞−ｉｙ0／Ｇ1 を満たす値βを用い、位置指示値ＰrをサーボゲインＧ
1、駆動電流をｉｙ0により次式で算出すればよい。 Ｐr＝ｉｙ0／Ｇ1＋β この場合においても、第１変形例と同様に、次式を満た
す補正値βを用いるように構成しても位置指示値Ｐr＞
０とすることができ、ストロークエンド位置に鍵１を保
持するに際し、同様の効果を得ることができる。 ｜β｜＜ｉｙ0／Ｇ1 この場合においても、出力低下、通常駆動時の発熱、電
源変動及び鍵１の振動を防止するためには、補正値β
は、β＞０、β＝０あるいはβ＜０のいずれの場合であ
っても構わないが、強打時の跳ね返りの抑制あるいはコ
イル発熱の抑制のいずれか一方を重視する場合には、強
打時の跳ね返りの抑制には、β＞０とするのが好まし
く、コイル発熱の抑制には、β＜０とするのが望まし
い。

【００２９】［２．３］ 第３変形例 上記説明においては、ストロークエンド位置にのみ鍵を
保持する場合について述べたが、レスト位置に鍵を保持
する場合についても適用が可能である。この場合におい
ては、速度指示時Ｖr＜０あるいは速度指示時Ｖr＜０と
するように各種値を設定すればよい。

【００３０】［２．４］ 第４変形例 上記説明においては、定常偏差を発生させるのを鍵を保
持している状態でのみ説明したが、常にあるいは鍵を保
持している状態の前後の所定時間において定常偏差を発
生させておいても同様の効果を得ることができる。

【００３１】［２．５］ 第５変形例 上記説明においては、鍵の保持を行う場合について説明
したが、ペダルの保持を行う場合にも実施形態と同様に
適用が可能である。

【００３２】［２．６］ 第６変形例 上記説明は、自動ピアノに対しての制御を行う場合につ
いて説明したが、電子楽器や鍵盤楽器以外の楽器などの
各種楽器に適用が可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路の複雑化や、コストの上昇を招くことなく、電源変
動、コイル発熱、あるいは負荷変動の影響を低減して、
鍵あるいはペダルを安定に所定位置に保持することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の自動ピアノの駆動制御系のブロッ
ク図である。

【図２】 実施形態のサーボ制御系の概要構成ブロック
図である。

【図３】 実施形態の再生処理フローチャートである。

【図４】 軌道データ生成の説明図である。

【図５】 第２従来例の鍵保持時の制御系のブロック図
である。

【符号の説明】

１…鍵、２…ハンマ、３…アクションメカニズム（ハン
マアクション）、４…弦、６…ダンパー（止音機構）、
１０…再生前処理部、１１…モーションコントローラ、
１２…サーボコントローラ、１２Ａ…差動ユニット、１
２Ｂ…サーボアンプユニット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽器の鍵あるいはペダルの駆動制御を行
   う楽器の駆動制御装置において、 駆動制御信号に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
   動する駆動手段と、 検出された前記鍵あるいは前記ペダルの駆動速度及び入
   力された駆動速度設定信号に基づいて、前記駆動制御信
   号を生成し、出力するサーボ手段と、 前記駆動速度設定信号を生成し、出力する制御手段と、
   を備え、 前記制御手段は、少なくとも前記鍵あるいはペダルを予
   め定めた所定位置に保持する際に、前記鍵あるいは前記
   ペダルの駆動目標速度に予め定めた所定の定常偏差速度
   を加えた設定駆動速度に基づいて前記駆動速度設定信号
   を生成する、 ことを特徴とする楽器の駆動制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の楽器の駆動制御装置にお
   いて、 前記駆動手段は、前記鍵あるいは前記ペダルを駆動する
   ための駆動力を与えるアクチュエータ手段と、 前記駆動力を前記鍵あるいは前記ペダルに伝導するアク
   ションメカニズム手段と、 を備え、前記駆動速度設定信号をＶr（Ｖr≠０）とし、
   前記サーボ手段のサーボゲインをＧ1とし、前記アクチ
   ュエータ手段の駆動電流をｉｙ0とし、速度指示補正値
   をαとした場合に、前記駆動速度設定信号は、次式を満
   たすことを特徴とする楽器の駆動制御装置。 Ｖr＝ｉｙ0／Ｇ1＋α
3. 【請求項３】 楽器の鍵あるいはペダルの駆動制御を行
   う楽器の駆動制御装置において、 駆動制御信号に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
   動する駆動手段と、 検出された前記鍵あるいは前記ペダルを到達させるべき
   駆動位置及び入力された駆動位置設定信号に基づいて、
   前記駆動制御信号を生成し、出力するサーボ手段と、 前記駆動位置設定信号を生成し、出力する制御手段と、
   を備え、 前記制御手段は、少なくとも前記鍵あるいはペダルを予
   め定めた所定位置に保持する際に、前記鍵あるいは前記
   ペダルの目標駆動位置に予め定めた所定の定常偏差位置
   を加えた設定駆動位置に基づいて前記駆動位置設定信号
   を生成する、 ことを特徴とする楽器の駆動制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の楽器の駆動制御装置にお
   いて、 前記駆動手段は、前記鍵あるいは前記ペダルを駆動する
   ための駆動力を与えるアクチュエータ手段と、 前記駆動力を前記鍵あるいは前記ペダルに伝導するアク
   ションメカニズム手段と、 を備え、前記駆動位置設定信号をＰr（Ｐr≠０）とし、
   前記サーボ手段のサーボゲインをＧ1とし、前記アクチ
   ュエータ手段の駆動電流をｉｙ0とし、位置指示補正値
   をβとした場合に、前記駆動位置設定信号は、次式を満
   たすことを特徴とする楽器の駆動制御装置。 Ｐr＝ｉｙ0／Ｇ1＋β
5. 【請求項５】 楽器の鍵あるいはペダルの駆動制御を行
   う楽器の駆動制御方法において、 駆動制御指示に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
   動する駆動工程と、 検出された前記鍵あるいは前記ペダルの駆動速度及び入
   力された駆動速度設定指示に基づいて、前記駆動制御指
   示を行うサーボ工程と、 前記駆動速度設定指示を行う制御工程と、を備え、 前記制御工程は、少なくとも前記鍵あるいはペダルを予
   め定めた所定位置に保持する際に、前記鍵あるいは前記
   ペダルの駆動目標速度に予め定めた所定の定常偏差速度
   を加えた設定駆動速度に基づいて前記駆動速度設定指示
   を行う、 ことを特徴とする楽器の駆動制御方法。
6. 【請求項６】 楽器の鍵あるいはペダルの駆動制御を行
   う楽器の駆動制御方法において、 駆動制御指示に基づいて前記鍵あるいは前記ペダルを駆
   動する駆動工程と、 検出された前記鍵あるいは前記ペダルを到達させるべき
   駆動位置及び入力された駆動位置設定指示に基づいて、
   前記駆動制御指示を行うサーボ工程と、 前記駆動位置設定指示を行う制御工程と、を備え、 前記制御工程は、少なくとも前記鍵あるいはペダルを予
   め定めた所定位置に保持する際に、前記鍵あるいは前記
   ペダルの目標駆動位置に予め定めた所定の定常偏差位置
   を加えた設定駆動位置に基づいて前記駆動位置設定指示
   を行う、 ことを特徴とする楽器の駆動制御方法。