JP2004012852A

JP2004012852A - 演奏装置

Info

Publication number: JP2004012852A
Application number: JP2002166856A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Kaneko; 兼子　保敏; Shigeru Muramatsu; 村松　繁
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US20030230188A1; US7034215B2

Abstract

【課題】発音体の適切な発音を確保しつつエネルギ消費を低減させる、あるいはメカノイズを低減させる。
【解決手段】ＰＷＭ制御波形ＰＤは、動作行程を複数段階に分けた時間区間とデューティとをパラメータとして対応付けたＰＷＭテーブルにより規定される。リード６１を弾く時刻ｔ３〜ｔ４ではデューティが最大であるが（ｈ３）、これ以外の時ではデューティが低くなって消費電力が低減される。また、プランジャ７０が空走される時刻ｔ１〜ｔ２ではデューティが低く設定され（ｈ１）、空走速度が遅くなることで、フック部７１の係合部７１ａとロータリーピック６６の駆動爪６６ａとの当接の衝撃によるメカノイズが低減される。時刻ｔ５〜ｔ６では、デューティが増加し（ｈ５）、上クッション部７２へのフック部７１の当接直前にブレーキがかかり、当接の衝撃によるメカノイズが低減される。
【選択図】　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、電気等の駆動エネルギを与えて発音体作用部材でリード等の発音体を発音させる演奏装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バレルドラムを用いることなく、ソレノイドコイル等の駆動手段を用いて、リード等の発音体に対して弾く等のように作用し、発音体を発音させるようにしたオルゴール型等の演奏装置が知られている。
【０００３】
例えば、本出願人により既に提案されている提案技術の演奏装置（特願２００２−０７９１３２号）の１つでは、外周部に複数の駆動爪を設けた発音体作用部材としての回転部材と、フラットコイルを設けたアクチュエータとしてのスイングアームとを設け、形成した磁場に上記フラットコイルを介在させ、該フラットコイルに通電すると、上記スイングアームが回動するようにし、スイングアームの自由端部により回転部材の駆動爪が駆動されて回転部材が回転すると、他の駆動爪でリードが弾かれ発音するように構成されている。
【０００４】
また、同じく提案されている提案技術の他の演奏装置では、上記発音体作用部材としての回転部材の駆動爪を、ソレノイドコイルにより往復動作するアクチュエータとしてのプランジャに固定的に設けた溝部に係合させて駆動し、同様にリードを弾くようにしている。あるいは、回転部材を用いることなくソレノイドコイルでプランジャを往復動作させ、プランジャに固定的に設けた駆動部でリードを直接弾くようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案技術の演奏装置では、リードを弾く時、すなわち、発音体への作用時に最も大きな動力を必要とするのに対し、スイングアームやプランジャ等のアクチュエータには、その動作行程の多くにおいて十分な駆動エネルギが一律に与えられるため、大きなエネルギを必要としない動作行程においても大電力が消費され、エネルギが無駄であるという問題があった。
【０００６】
また、回転部材等の発音体作用部材とアクチュエータとが、必要以上の駆動エネルギにより強く係合、当接することで、大きなメカノイズが発生するという問題があった。
【０００７】
また、プランジャ等、往復動作する往復部材がストッパに当接してその行程終了位置が規定される場合は、往復部材とストッパとの当接によるメカノイズも無視できない場合があった。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、発音体の適切な発音を確保しつつ、エネルギ消費を低減させることができる演奏装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、メカノイズを低減させることができる演奏装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために本発明の請求項１の演奏装置は、複数の発音体と、前記発音体に作用することで該発音体を発音させることが可能な発音体作用部材と、前記発音体作用部材を駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに対して駆動エネルギを供給して該アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記発音体作用部材による前記発音体への作用時に対応するタイミングでは、非作用時に対応するタイミングに比し、大きい駆動エネルギを前記アクチュエータに対して供給することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、最も大きな動力が必要とされる、発音体作用部材による発音体への作用時に対応するタイミングでは、非作用時に対応するタイミングに比し、大きい駆動エネルギがアクチュエータに対して供給されるので、作用時には、最大の動力で適切な発音がなされると共に、作用時以外では、駆動エネルギが節約される。よって、発音体の適切な発音を確保しつつ、エネルギ消費を低減させることができる。
【００１２】
上記第２の目的を達成するために本発明の請求項４の演奏装置は、複数の発音体と、前記発音体に作用することで該発音体を発音させることが可能な発音体作用部材と、前記発音体作用部材と係合して該発音体作用部材を駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに対して駆動エネルギを供給して該アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを有し、前記駆動制御手段は、前記アクチュエータと前記発音体作用部材との係合直前に対応するタイミングでは、前記発音体作用部材による前記発音体への作用時に対応するタイミングに比し、小さい駆動エネルギを前記アクチュエータに対して供給することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、メカノイズが発生しやすいアクチュエータと発音体作用部材との係合直前に対応するタイミングでは、発音体作用部材による発音体への作用時に対応するタイミングに比し、小さい駆動エネルギがアクチュエータに対して供給されるので、作用時には、大きい動力でアクチュエータが速やかに動作して適切な発音がなされると共に、アクチュエータと発音体作用部材との係合時には、アクチュエータの動作が遅くなって係合時の衝撃が緩和される。よって、発音体の適切な発音を確保しつつ、メカノイズを低減させることができる。
【００１４】
上記第２の目的を達成するために本発明の請求項８の演奏装置は、複数の発音体と、発音体作用部材を有し、往復動作を伴って前記発音体作用部材により前記発音体に作用することで該発音体を発音させる発音作用手段と、前記発音作用手段に対して駆動エネルギを供給して前記発音作用手段を往方向に駆動する駆動制御手段と、前記発音作用手段を復方向に付勢して原位置に復帰させる復帰手段と、前記発音作用手段と当接して該発音作用手段の復行程終了位置を規定するストッパとを有し、前記駆動制御手段は、前記発音作用手段と前記ストッパとの当接直前に対応するタイミングで、前記発音作用手段を往方向に付勢するための駆動エネルギを前記発音作用手段に対して供給することで、前記発音作用手段の復帰動作を抑制することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、メカノイズが発生しやすい発音作用手段とストッパとの当接直前に対応するタイミングで、発音作用手段を往方向に付勢するための駆動エネルギが供給されることでその復帰動作が抑制されるので、発音作用手段とストッパとの当接直前には、発音作用手段の復帰動作が遅くなって当接時の衝撃が緩和される。よって、メカノイズを低減させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【００１８】
本装置は、ＣＰＵ１１に、バス１５を通じて、第１ＲＯＭ１２、メモリ１３、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１４、第２ＲＯＭ１８、駆動検出部ＣＳ及びドライバ１７が接続されて構成される。ＣＰＵ１１は、本装置全体の制御を司る。第１ＲＯＭ１２は、不図示のプログラムＲＯＭ、データＲＯＭ及びワーキングＲＯＭで構成され、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや各種データ等を記憶する。ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データをＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）信号として入力する。メモリ１３はＲＡＭ等で構成され、演奏データ等の各種データを記憶するほか、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力された演奏データも記憶することができる。第２ＲＯＭ１８は、パラメータテーブル等を記憶している。ドライバ１７は、後述するアクチュエータＣＹＬ１を駆動制御する。
【００１９】
図２は、本実施の形態に係る演奏装置の平面図である。図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。図４（ａ）はアクチュエータＣＹＬ１の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＦ１矢視図である。また、同図（ｃ）は、後述するロータリーピック６６及びその近傍を取り出して上方からみた平面図である。
【００２０】
本装置は例えばオルゴール装置として構成され、アクチュエータＣＹＬ１を電気的に駆動制御して、後述するリード６１を個々に弾く（乃至撥く）ように作用して発音させる（以下、「弾奏」と表現する）ように構成される。
【００２１】
図２、図３に示すように、センターブロック６３に各リード基端部６２が固定され、各リード６１が、対応する基端部６２から延設される。各リード６１は、外周方向に向かって平面的に放射状に複数（例えば２０本）延びている。
【００２２】
アクチュエータＣＹＬ１は、リード６１に対応して設けられ、図３に示すように、ソレノイドコイル６８、プランジャ７０、プランジャスプリング６９、フック部７１、上下ヨーク６４、６５等を備える。なお、上下ヨーク６４、６５は全アクチュエータＣＹＬ１に共通のものとして構成され、構成が簡単になっている。すなわち、上下ヨーク６４、６５は、いずれも円盤状に形成され、センターブロック６３にヨークスペーサ６７で適当な間隔が保たれて略平行に配設される。
【００２３】
ソレノイドコイル６８は、上下ヨーク６４、６５間に配設される。プランジャ７０は、ソレノイドコイル６８内に内装され、上下方向に往復運動可能に構成されている。また、プランジャ７０の下方にはプランジャスプリング６９が取り付けられており、プランジャスプリング６９はプランジャ７０を常に上方に付勢している。ソレノイドコイル６８に駆動電流が供給されると磁力が発生し、プランジャ７０は下方に移動する。駆動電流が遮断されると、プランジャ７０はプランジャスプリング６９による付勢力によって上昇して元の初期位置に復帰する。
【００２４】
プランジャ７０の上部にはフック部７１が取り付けられており、フック部７１とプランジャ７０との間に溝状段差部７０ａが形成される。溝状段差部７０ａ内において、フック部７１の下端部が後述する係合部７１ａを構成する。アクチュエータＣＹＬ１内の上部、下部にはそれぞれ、上、下クッション部７２、７３が設けられ、プランジャ７０（及びフック部７１）の上下運動の衝撃が吸収される。
【００２５】
また、リード６１の先端部に近接してロータリーピック６６が各リード６１に対応して配設される。ロータリーピック６６の外周部には、複数（例えば４つ）の駆動爪６６ａ（６６ａ１〜６６ａ４、図５参照）が一体に形成される。ロータリーピック６６には、四角形のカム部７６が両面に固定的に設けられると共に、カムスプリング７５が近接して設けられる。ロータリーピック６６は、駆動爪６６ａが溝状段差部７０ａの係合部７１ａから駆動力を受けることで回転軸７４を中心に回転する。後述するように、カム部７６及びカムスプリング７５の作用によって、ロータリーピック６６は、実質的に一方向（図３でいう時計方向）にのみ回転する。
【００２６】
カムスプリング７５は金属等の板状弾性部材で構成され、図４（ｂ）に示すように、コ字状に形成される。カムスプリング７５は、一端部が装置本体に対して固定的に取り付けられる一方、他端部がロータリーピック６６を挟むようにして、カム部７６をリード６１から離間する方向に常に付勢する。なお、カム部７６の４隅は略弧状に処理されている。
【００２７】
また、駆動検出部ＣＳは、ロータリーピック６６に近接して設けられる。駆動検出部ＣＳは、各リード６１に対応して各リード６１の先端部の下方に配設される。駆動検出部ＣＳの構成は後述する。
【００２８】
図５は、アクチュエータＣＹＬ１の要部の動作の遷移を示す図である。アクチュエータＣＹＬ１は、後述するように、パルス幅変調（ＰＷＭ）によって駆動制御されて、プランジャ７０が往復動作する。
【００２９】
まず、同図（ａ）に示すように、初期位置では、溝状段差部７０ａ内にロータリーピック６６の駆動爪６６ａ１が入り込んで、駆動爪６６ａ１がプランジャ７０に係止された状態となっている。次に、ソレノイドコイル６８に通電されると、プランジャ７０（及びフック部７１）が下降を開始し、係合部７１ａが駆動爪６６ａ１に当接し（同図（ｂ））、ロータリーピック６６が時計方向に回転して、係合部７１ａに係合している駆動爪６６ａ１とは対称位置にある駆動爪６６ａ３がリード６１の先端部を弾いて発音させる（同図（ｃ）、（ｄ））。このとき、カムスプリング７５の反力によりカム部７６を介してロータリーピック６６に与えられる回転駆動力の方向が、一時的に反時計方向となるが、係合部７１ａによる時計方向への回転駆動力がそれに勝っているので、ロータリーピック６６は反時計方向に回転することがない。
【００３０】
プランジャ７０がさらに下降していくと、リード６１を弾いた駆動爪６６ａ３はリード６１から離間していき、やがて、カムスプリング７５の反力によりロータリーピック６６に与えられる回転駆動力の方向が、時計方向に戻り、ロータリーピック６６の駆動爪６６ａ４がフック部７１に当接してロータリーピック６６の回転が停止する（同図（ｅ））。プランジャ７０がさらに下降すると、やがて下クッション部７３に当接し、下死点である下降端位置、すなわち、往行程終了位置に到達する（同図（ｆ））。
【００３１】
次に、ソレノイドコイル６８への通電が遮断されると、プランジャスプリング６９による反力によってプランジャ７０は上昇を開始する。しかし、ロータリーピック６６には、カムスプリング７５によって依然として時計方向への回転駆動力が付与されているから、プランジャ７０が上昇しても、ロータリーピック６６は反時計方向に回転することがない（同図（ｇ））。
【００３２】
プランジャ７０が上昇し初期位置近傍まで戻って、ロータリーピック６６の駆動爪６６ａ４の位置に溝状段差部７０ａが来ると（同図（ｈ））、カムスプリング７５による時計方向への回転駆動力によってロータリーピック６６が時計方向に回転し、駆動爪６６ａ４が溝状段差部７０ａに再度入り込んで、プランジャ７０に係止された状態となる。それとほぼ同時に、上クッション部７２にフック部７１が当接する。これによって、元の初期状態に復帰する（同図（ｉ））。このようにして、リード６１を１回発音させるための発音動作行程が完了する。
【００３３】
ここで、発音動作行程では、一定のタイミングでメカノイズが発生する。例えば、係合部７１ａが駆動爪６６ａ１に当接する時（発生点ＮＳ１、同図（ｂ））、駆動爪６６ａ３がリード６１の先端部に接触する時（発生点ＮＳ２、同図（ｃ））、駆動爪６６ａ４がフック部７１に当接する時（発生点ＮＳ３、同図（ｅ））、プランジャ７０が下クッション部７３に当接する時（発生点ＮＳ４、（同図（ｆ））、駆動爪６６ａ４が溝状段差部７０ａに入り込んでプランジャ７０に係止される時（発生点ＮＳ５、（同図（ｉ））、及び、上クッション部７２にフック部７１が当接する時（発生点ＮＳ６、（同図（ｉ））には、主として衝撃音によるメカノイズが発生する。
【００３４】
図６は、アクチュエータＣＹＬ１の要部の拡大図であり、特に、駆動検出部ＣＳ近傍を示す。同図において、ロータリーピック６６の駆動爪６６ａに付された「Ａ〜Ｄ」は、動作行程における駆動爪６６ａの位置を示す。例えば、「Ａ」はプランジャ７０が上昇している時点（図５（ｇ）にほぼ対応）、「Ｂ」はロータリーピック６６がプランジャ７０による回動駆動を待ち受けている時点（図５（ａ）〜（ｂ）にほぼ対応）、「Ｃ」は駆動爪６６ａがリード６１を弾奏し始める時点（図５（ｃ）にほぼ対応）、「Ｄ」は弾奏完了時点（図５（ｄ）〜（ｅ）にほぼ対応）における駆動爪６６ａの各位置を示している。
【００３５】
駆動検出部ＣＳは、導電体で弾性を有する第１、第２接点リーフ５２、５３が、絶縁体５１を挟んで構成される。第１接点リーフ５２は、駆動爪６６ａと接触し得る位置まで上方に延設されている。第２接点リーフ５３の上部において、第１接点リーフ５２に対向する面には、接点メイクポイントとなる接点部５３ａが形成される。
【００３６】
弾奏完了直後に、駆動爪６６ａが「Ｄ」位置から「Ａ」位置に移行するとき、駆動爪６６ａが第１接点リーフ５２を確実に押圧する。すると、第１接点リーフ５２の上部が第２接点リーフ５３側に撓み、第２接点リーフ５３の接点部５３ａに第１接点リーフ５２が当接することで接点メイクする。これにより、駆動爪６６ａによるリード６１の弾奏完了が検出される。この検出信号はＣＰＵ１１に送られる。
【００３７】
次に、パルス幅変調（ＰＷＭ）によるアクチュエータＣＹＬ１の駆動制御について説明する。
【００３８】
図７は、ＰＷＭ制御波形及びプランジャ７０のストローク位置を示す図である。同図において、ＰＷＭ制御波形ＰＤは、縦軸に駆動パルスのデューティ（ｄｕｔｙ）（％）、横軸に時間（ｍｓｅｃ）をとったものであり、プランジャ７０のストローク位置波形ＳＴは、プランジャ７０（及びフック部７１）の所期位置を「０」とした場合の下方への移動距離（ｍｍ）を縦軸にとって、ＰＷＭ制御波形ＰＤに対応させて示したものである。なお、各時刻ｔは、例えば、演奏データ中のキーオンイベントデータを受けた時点を基準とした経過時間に相当する。
【００３９】
ＰＷＭ制御波形ＰＤは、アクチュエータＣＹＬ１に供給する駆動エネルギの時間的変化に相当するものであり、不図示のＰＷＭテーブル（所定テーブル）によって規定される。ＰＷＭテーブルは、動作行程を複数段階に分けた時間区間（例えば、ｔ２−ｔ１）とデューティとをパラメータとして対応付けたものであり、随時更新可能なように、例えばメモリ１３に記憶されるものとする。一例として、ＰＷＭテーブルの初期設定では、デューティは、時刻ｔ１〜ｔ２でｈ１（例えば１０％）、時刻ｔ２〜ｔ３でｈ２（例えば３０％）、時刻ｔ３〜ｔ４でｈ３（例えば１００％）、時刻ｔ４〜ｔ５でｈ４（例えば０％）、時刻ｔ５〜ｔ６でｈ５（例えば１５％）というように、多段階に設定されている。
【００４０】
同図における時間区間と図５で説明した動作遷移図との対応関係は、ほぼ次のようになっている。すなわち、初期状態（図５（ａ））において、演奏データに基づいて、駆動パルスが時刻ｔ１で立ち上がる。そして、プランジャ７０は、時刻ｔ１〜ｔ２において、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように動作し、時刻ｔ２〜ｔ３において、図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように動作し、時刻ｔ３〜ｔ４において、図５（ｃ）〜（ｆ）に示すように動作し、時刻ｔ４〜ｔ５において、図５（ｇ）〜（ｈ）に示すように動作し、時刻ｔ５〜ｔ６において、図５（ｈ）〜（ｉ）に示すように動作する。
【００４１】
ここで、時刻ｔ３〜ｔ４においてデューティが最大となっているのは、リード６１を実際に弾くために最大の動力が必要とされるからである。一方、これ以外の時間区間では、デューティを低くして、消費電力を低減させている。例えば、時刻ｔ１〜ｔ２ではプランジャ７０が空走するだけ、時刻ｔ２〜ｔ３ではこれにロータリーピック６６の空走が加わるだけである。また、時刻ｔ４以降は、実質的に駆動力を必要としない。従って、これらの時間区間では、低いデューティで足りる。
【００４２】
このようなデューティの段階的制御は、省電力だけでなく、メカノイズ防止にも寄与している。例えば、時刻ｔ１〜ｔ２において、デューティが低くなっているので（ｈ１）、一律に高い（例えば１００％）デューティで駆動した場合に比し、プランジャ７０の空走速度が遅くなる。そのため、図５（ｂ）に示す、係合部７１ａとロータリーピック６６の駆動爪６６ａとの当接の衝撃が緩和される。これにより、発生点ＮＳ１におけるメカノイズが低減する。
【００４３】
また、時刻ｔ４以降では、プランジャ７０がプランジャスプリング６９によって上昇するので、デューティを「０」としたままでもプランジャ７０の復帰は確保される。しかし、プランジャスプリング６９の付勢力によるプランジャ７０の復帰動作は速く、上クッション部７２にフック部７１が当接する際の衝撃音が大きい。そこで、時刻ｔ５〜ｔ６において、デューティをあえて一旦増加させることで（ｈ５）、両者の当接直前にブレーキをかけ、当接の衝撃を緩和している。これにより、図５（ｉ）に示す発生点ＮＳ６におけるメカノイズが低減する。
【００４４】
また、本実施の形態では、駆動検出部ＣＳの検出結果に基づきＰＷＭテーブルを更新するようにしている。例えば、駆動検出部ＣＳにより、リード６１の弾奏完了時刻Ｔが検出されたとする。時刻ｔ３との差ΔＴを、ΔＴ＝Ｔ−ｔ３により求め、差ΔＴに基づいてＰＷＭテーブルを書き替える。ＣＰＵ１１は、最新のＰＷＭテーブルを参照してＰＷＭ制御を行う。ＰＷＭテーブルの更新は、例えば次のようになされる。
【００４５】
所定値Ｋ１（例えば０．２ｍｓｅｃ）、Ｋ２（例えば０．５ｍｓｅｃ）と比較して、ΔＴ＜Ｋ１である場合は、弾奏状態が「正常」であると判定される。Ｋ１≦ΔＴ≦Ｋ２である場合は、弾奏ミスに近い「弾奏不良」と判定される。Ｋ２＜ΔＴである場合は、「弾奏ミス」と判定される。なお、「弾奏ミス」の場合は、警告音等を発して通知するようにしてもよい。「弾奏不良」の場合は、次の変更（ａ）〜（ｃ）のようにパラメータを変更する。
【００４６】
変更（ａ）時刻ｔ３〜ｔ４の時間区間を後方（遅くする方向）へスライドさせる。
【００４７】
変更（ｂ）時刻ｔ３を前方（早める方向）へずらす、及び／又は時刻ｔ４を後方へずらして、時刻ｔ３〜ｔ４の時間区間を広げる。
【００４８】
変更（ｃ）時刻ｔ３〜ｔ４の時間区間のデューティが１００％となっていない場合においては、同区間のデューティを増加させる。
【００４９】
変更（ｄ）時刻ｔ２〜ｔ３の時間区間のデューティを増加させる。
【００５０】
ここで、上記変更（ａ）、（ｂ）について、１回の補正で移動させる時間区間や時刻の量は、予め定めた所定時間とする。あるいは、差ΔＴに基づいて、１回の補正で差ΔＴが「０」となるように補正するようにしてもよい。また、上記変更（ｃ）、（ｄ）について、１回の補正で増加させるデューティの量は、予め定めた所定量とする。例えば、変更（ｃ）では、（ｔ４−ｔ３）×ｈ３×０．１ｍｓｅｃだけ増加させる。
【００５１】
上記変更（ａ）〜（ｄ）は、基本的には、弾奏時及び／又は弾奏前の供給駆動エネルギを増加させる方向にパラメータを補正するものである。なお、同様の効果が得られるのであれば、パラメータの補正の態様は、例示した上記変更（ａ）〜（ｄ）の態様に限定されない。
【００５２】
ＰＷＭテーブルの更新は、弾奏毎または曲毎に行う。あるいはユーザが希望する任意のタイミングで行えるようにすれば、リード６１、ロータリーピック６６、フック部７１またはプランジャ７０の摩耗により弾奏タイミングにずれが生じても、最適な弾奏動作を容易に回復することができる。また、ＰＷＭテーブルは、各アクチュエータＣＹＬ１毎に設けてもよい。そのようにすれば、各アクチュエータＣＹＬ１毎の摩耗等の状況に対応して一層適切に駆動制御することができる。
【００５３】
本実施の形態によれば、最大の動力が必要とされる時刻ｔ３〜ｔ４においてデューティを最大とし、それ以外の時ではデューティを低くしたので、リード６１の適切な弾奏を確保しつつ無駄な消費電力が低減する。よって、発音体の適切な発音を確保しつつ、エネルギ消費を低減させることができる。
【００５４】
また、プランジャ７０とロータリーピック６６の駆動爪６６ａとが当接する前の段階である時刻ｔ１〜ｔ２において、デューティを低く設定したので、係合部７１ａと駆動爪６６ａとの当接時の衝撃を緩和して、メカノイズを低減させることができる。
【００５５】
また、プランジャ７０の復帰行程の後半である時刻ｔ５〜ｔ６において、デューティを増加させるようにしたので、プランジャ７０の復帰速度が遅くなり、上クッション部７２とフック部７１との当接時の衝撃を緩和して、メカノイズを低減させることができる。
【００５６】
また、検出した弾奏完了時刻Ｔに基づきＰＷＭテーブルを更新するようにしたので、適切な弾奏状態を長期に亘って維持することができる。
【００５７】
なお、発生点ＮＳ２、ＮＳ３、ＮＳ４、ＮＳ５におけるメカノイズの抑制は、デューティ変更制御だけでは容易に実現できない。ただし、発生点ＮＳ２については、リード６１用のダンパを設けることで、特に連続弾奏時に振動中のリード６１に再接触する際に生じる接触音が抑制される。また、発生点ＮＳ３、ＮＳ５については、フック部７１及びプランジャ７０の駆動爪６６ａが当接する各部分を防音材料で構成すれば、衝突音が緩和される。
【００５８】
特に、発生点ＮＳ３については、駆動爪６６ａがフック部７１に当接する際、すなわち、図６において、駆動爪６６ａの位置が「Ｄ」から「Ａ」へ移行する際に、駆動爪６６ａが第１接点リーフ５２を押圧することで、ロータリーピック６６が第１接点リーフ５２から逆転方向の反力を受けるので、駆動爪６６ａがフック部７１に当接する直前に、ロータリーピック６６の回転速度が遅くなる。そのため、これによっても当接の衝撃が緩和され、メカノイズが減少する。従って、駆動検出部ＣＳは、弾奏完了時刻Ｔの検出機能だけでなく、発生点ＮＳ３でのメカノイズ低減機能を併有するといえる。
【００５９】
また、発生点ＮＳ４については、弾奏ミスが生じない程度に時刻ｔ４を早めれば、プランジャ７０が下クッション部７３に当接する直前にプランジャ７０の速度が遅くなり、当接の衝撃音が緩和される。
【００６０】
なお、本実施の形態では、リード６１を、ロータリーピック６６という発音体作用部材を介してプランジャ７０（及びフック部７１）で弾奏するようにした場合を例示したが、時刻ｔ５〜ｔ６でデューティを一旦上げて発生点ＮＳ６におけるメカノイズを抑制する効果を奏する上では、発音体作用部材を介して弾奏する構成に限定されない。例えば、プランジャ７０に固定的に設けた弾奏部でリード６１を直接弾奏するような構成であっても、時刻ｔ５〜ｔ６でのデューティ増加によるメカノイズ抑制効果を得ることができる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に、図１、図５、図７〜図９を用いて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００６２】
図８は、第２の実施の形態に係る演奏装置の平面図、図９は、同装置の側面図（同図（ａ））、同図（ａ）の左方からみた要部を示す正面図（同図（ｂ））、並びに、溝状段差部及びその近傍の部分拡大図（同図（ｃ））である。
【００６３】
本実施の形態では、制御機構の構成は第１の実施の形態と同様で基本的に図１に示す通りであるが、アクチュエータとして、アクチュエータＣＹＬ１に代えてフラットコイル型のアクチュエータＦＬＡＴ２が採用される。また、駆動検出部ＣＳに代えて、駆動検出部ＣＳ２が採用される。アクチュエータＦＬＡＴ２の駆動制御は、第１の実施の形態と同様にパルス幅変調（ＰＷＭ）により行われ（図７参照）、ＰＷＭテーブルの更新も同様にして行われる。
【００６４】
図８に示すように、ベースプレート８１に対して固定された基端部８２から、発音音高の異なる複数本の発音体であるリード８３が櫛歯状に延設される。また、リード８３の先端部に近接してロータリーピック９２が各リード８３に対応して配設される。
【００６５】
アクチュエータＦＬＡＴ２は、図９（ａ）に示すように、マグネット８４、ヨーク８５、スイングアーム８８及びフラットコイル８６等で構成される。また、スイングアーム８８を駆動する力を発生させるための磁場形成手段は、ネオジ系等の希土類磁石であるマグネット８４とヨーク８５とで構成される。
【００６６】
すなわち、マグネット８４は、ベースプレート８１上に、リード８３に対応してリード８３の並び方向に配列固定される。ヨーク８５は、マグネット８４間に配設され、従って、マグネット８４とヨーク８５とが交互に配列されている。ヨーク８５は、隣接するマグネット８４間にその下端部８５ａが挟着されると共に、その上端部８５ｂが上方に延出し、これにより、マグネット８４の上方であって隣接するヨーク８５の上端部８５ｂ同士の間に磁場が形成される。
【００６７】
図９（ａ）に示すように、スイングアーム８８は、回動軸８７を中心として自由端部８８ａが上下方向に回動自在に構成される。スイングアーム８８の回動軸８７近傍にはスイングアームスプリング８９が設けられ、スプリング８９はスイングアーム８８を同図時計方向に常に付勢している。同図（ａ）ではスイングアーム８８の回動途中が示されており（スイングアーム８８（Ｐ１））、初期状態では、スイングアーム８８は、スプリング８９による付勢力により上限ストッパ９０に当接している（スイングアーム８８（Ｐ０）で示す位置）。下限ストッパ９５はスイングアーム８８の回動の終了位置を規定する。各スイングアーム８８間には、横ガイド９４が配設され（図８）、横ガイド９４によってスイングアーム８８の横方向（並び方向）への移動が規制される。
【００６８】
フラットコイル８６は板状に形成され、各スイングアーム８８に取り付けられる。フラットコイル８６は、上下方向及びリード８３の長手方向の双方に対して略平行に設けられる。フラットコイル８６は、ヨーク８５の上端部８５ｂ間に形成された磁場に介在し、フラットコイル８６に通電したとき、フレミングの左手の法則により、対応するスイングアーム８８が下方に回動するようになっている。なお、各フラットコイル８６への通電を解除すると、対応するスイングアーム８８は自重により元の初期位置に復帰する。
【００６９】
第１の実施の形態と同様に、ロータリーピック９２の外周部には複数（例えば４つ）の駆動爪９２ａが一体に形成され、四角形のカム部９６が両面に固定的に設けられると共に、カムスプリング９３が近接して設けられる。スイングアーム８８にはまた、第１の実施の形態における溝状段差部７０ａと同様の溝状段差部８８ｂが自由端部８８ａに一体に形成される。図９（ｃ）に示すように、溝状段差部８８ｂは第１の実施の形態の溝状段差部７０ａと同様の機能を果たす部分であり、フック部７１の係合部７１ａに相当する係合部８８ｃを有する。
【００７０】
第１の実施の形態と同様に、ロータリーピック９２は、駆動爪９２ａが溝状段差部８８ｂの係合部８８ｃから駆動力を受けることで回転軸９１を中心に回転する。また、カム部９６及びカムスプリング９３の作用によって、ロータリーピック９２は、実質的に一方向（図９（ａ）でいう時計方向）にのみ回転する。
【００７１】
かかる構成において、第１の実施の形態におけるプランジャ７０の往復動作に代わってスイングアーム８８が上下方向に回動するが、溝状段差部８８ｂとロータリーピック９２との作用上の関係は、第１の実施の形態における溝状段差部７０ａとロータリーピック６６との関係と同様であり、動作の遷移も図５に示すものと同様となる。
【００７２】
また、図９（ａ）に示すように、駆動検出部ＣＳ２が、ロータリーピック９６に近接して設けられる。駆動検出部ＣＳ２は、各リード８３に対応して各リード８３の先端部の下方に配設される。駆動検出部ＣＳ２の構成、動作は、第１の実施の形態における駆動検出部ＣＳと同様である。
【００７３】
本実施の形態によれば、発音体の適切な発音を確保しつつ、エネルギ消費を低減させること、及びＰＷＭテーブル更新により適切な弾奏状態を長期維持することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。それだけでなく、パルス幅変調による段階的制御により、ロータリーピック９２の駆動爪９２ａと溝状段差部８８ｂの係合部８８ｃとの係合時の衝撃が緩和されると共に、スイングアーム８８の復帰行程の後半でデューティを増加させたことで、スイングアーム８８の復帰速度が遅くなり、スイングアーム８８と上限ストッパ９０との当接時の衝撃が緩和される。従って、発生点ＮＳ１、ＮＳ６に相当する当接、係合時においてメカノイズを低減させることに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
なお、第１、第２の実施の形態において、発音体としてリードを例示したが、これに限定されるものではなく、物理的、磁気的問わず、何らかの作用を及ぼすことで、アコースティックな発音をするもの、例えば、機械的に励振されて発音する「弦」や「音板」のような発音体であっても本発明を適用可能である。例えば、金属製や木製等の板状発音体も含まれる。また、アクチュエータＣＹＬ１、ＦＬＡＴ２への駆動エネルギの供給、制御はパルス幅変調により行うようにしたが、これに限るものでなく、時間的に変化させることができれば他の手段であってもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、発音体の適切な発音を確保しつつ、エネルギ消費を低減させることができる。
【００７６】
本発明の請求項４によれば、アクチュエータと発音体作用部材との係合時の衝撃を緩和して、発音体の適切な発音を確保しつつ、メカノイズを低減させることができる。
【００７７】
本発明の請求項８によれば、発音作用手段とストッパとの当接時の衝撃を緩和して、メカノイズを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図２】本演奏装置の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】アクチュエータの平面図（同図（ａ））、同図（ａ）のＦ１矢視図（同図（ｂ））、並びに、ロータリーピック及びその近傍を取り出して上方からみた平面図（同図（ｃ））である。
【図５】アクチュエータの要部の動作の遷移を示す図である。
【図６】アクチュエータの要部の拡大図であり、特に、駆動検出部近傍を示す図である。
【図７】ＰＷＭ制御波形及びプランジャのストローク位置を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る演奏装置の平面図である。
【図９】同演奏装置の側面図（同図（ａ））、同図（ａ）の左方からみた要部を示す正面図（同図（ｂ））、並びに、溝状段差部及びその近傍の部分拡大図（同図（ｃ））である。
【符号の説明】
１１　ＣＰＵ（駆動制御手段の一部）、　１３　メモリ（記憶手段）、　１７ドライバ（駆動制御手段の一部）、　６１、８３　リード（発音体）、　６６、９２　ロータリーピック（発音体作用部材、発音作用手段の一部）、　６６ａ駆動爪、　６９　プランジャスプリング（復帰手段）、　７０　プランジャ、７２　上クッション部（ストッパ）、　８９　スイングアームスプリング（復帰手段）、　９０　上限ストッパ（ストッパ）、　ＣＹＬ１、ＦＬＡＴ２　アクチュエータ（発音作用手段の一部）、　ＣＳ、ＣＳ２　駆動検出部（作用状態検出手段）

Claims

複数の発音体（６１）と、
前記発音体に作用することで該発音体を発音させることが可能な発音体作用部材（６６）と、
前記発音体作用部材を駆動するアクチュエータ（ＣＹＬ１）と、
前記アクチュエータに対して駆動エネルギを供給して該アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段（１１、１７）とを有し、
前記駆動制御手段は、前記発音体作用部材による前記発音体への作用時に対応するタイミングでは、非作用時に対応するタイミングに比し、大きい駆動エネルギを前記アクチュエータに対して供給することを特徴とする演奏装置。
前記発音体作用部材による前記発音体への作用状態を検出する作用状態検出手段（ＣＳ）を有し、前記駆動制御手段は、前記作用状態検出手段により検出された作用状態に基づいて、前記発音体作用部材による前記発音体への作用時及び作用時直前の少なくとも一方に対応するタイミングにおいて前記アクチュエータに供給する駆動エネルギを変化させることを特徴とする請求項１記載の演奏装置。
前記発音体作用部材による前記発音体への作用状態を検出する作用状態検出手段を有し、前記駆動制御手段は、前記作用状態検出手段により検出された作用状態に基づいて、前記発音体作用部材による前記発音体への作用時に対応する駆動エネルギの供給タイミングを補正することを特徴とする請求項１記載の演奏装置。
複数の発音体と、
前記発音体に作用することで該発音体を発音させることが可能な発音体作用部材と、
前記発音体作用部材と係合して該発音体作用部材を駆動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに対して駆動エネルギを供給して該アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記アクチュエータと前記発音体作用部材との係合直前に対応するタイミングでは、前記発音体作用部材による前記発音体への作用時に対応するタイミングに比し、小さい駆動エネルギを前記アクチュエータに対して供給することを特徴とする演奏装置。
前記駆動制御手段は、パルス変調により前記駆動エネルギを変化させることで前記アクチュエータを駆動制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の演奏装置。
前記駆動エネルギの大きさを決定するための所定テーブルを記憶する記憶手段を有し、前記駆動制御手段は、前記記憶手段に記憶された所定テーブルを参照して前記アクチュエータを駆動制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の演奏装置。
前記発音体作用部材による前記発音体への作用状態を検出する作用状態検出手段と、前記作用状態検出手段により検出された作用状態に基づいて、前記記憶手段に記憶された所定テーブルの内容を更新する更新手段とを有することを特徴とする請求項６記載の演奏装置。
複数の発音体（６１）と、
発音体作用部材（６６）を有し、往復動作を伴って前記発音体作用部材により前記発音体に作用することで該発音体を発音させる発音作用手段（ＣＹＬ１、６６）と、
前記発音作用手段に対して駆動エネルギを供給して前記発音作用手段を往方向に駆動する駆動制御手段（１１、１７）と、
前記発音作用手段を復方向に付勢して原位置に復帰させる復帰手段（６９）と、
前記発音作用手段と当接して該発音作用手段の復行程終了位置を規定するストッパ（７２）とを有し、
前記駆動制御手段は、前記発音作用手段と前記ストッパとの当接直前に対応するタイミングで、前記発音作用手段を往方向に付勢するための駆動エネルギを前記発音作用手段に対して供給することで、前記発音作用手段の復帰動作を抑制することを特徴とする演奏装置。