JP2005258302A - 自動演奏楽器の演奏操作子の駆動装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 自動演奏ピアノの鍵のサーボ制御において、目標値に対する鍵の実際の動作(制御量)の追従性を向上させる。
【解決手段】
自動演奏ピアノの鍵1のサーボ制御を実行する実行するフィードックループには、軌道リファランスに基づき、鍵の操作位置の目標値rx及び操作速度の目標値rvの少なくともいずれか一方が供給される。補正値発生部36は、前記サーボ制御に対する補正値ruを発生するもので、該補正値発生部36において発生される補正値ruは、前記鍵の操作位置の目標値rx及び操作速度の目標値rvの少なくともいずれか一方に基づき較正された値をとる。補正値ruに応じて、ソレノイド6をサーボ駆動するための制御量が修正されるので、目標値に対する制御量の追従性が向上する。
【選択図】 図3
Description
すなわち、軌道リファランスに対する実際の鍵の動作の追従性を向上させるには、再現すべき軌道リファランスのタイプ(弱打打鍵、強打打鍵或いは連打打鍵など)や、鍵のストローク位置等、種々の要素、種々の条件を考慮してより緻密な鍵の駆動制御を行うことが望ましく、従来の技術では不十分であった。
各ハンマ3に対応してハンマ3による打弦速度及び打弦タイミングを検出するためのハンマセンサ7が設けられている。各ハンマセンサ8は、例えばハンマ3の運動に関する物理量(位置、速度或いは加速度等)の情報を出力可能な適宜の光学式のセンサ等によって構成されてよい。この例では、ハンマセンサ8の出力は、後述する記録制御部12に供給され、演奏録音時の演奏情報の生成処理に際して利用される。なお、自動演奏ピアノのハンマセンサとして適用可能な各種センサの具体的な構成例については、例えば、特開2001−175262号公報等に詳細に記載されている。
モーション制御部11では、供給された軌道データを用いて各時刻におけるソレノイド駆動用の目標値を生成する。モーション制御部11には、また、キーセンサ7の検出信号に対応する物理量情報(位置、速度或いは加速度等)がフィードバック信号として入力されている。モーション制御部11は、基本的には、前記目標値(軌道データ)とキーセンサ7の検出信号とに基づき、ソレノイド6を駆動するための制御信号uを生成し、前述のPWM発生器25(図2参照)を介して、前記制御信号uに応じた励磁電流をソレノイド6に出力する。
この点について、この実施例によれば、制御信号uに対して、軌道リファランスの位置成分及び速度成分に応じて可変設定される補正値を足し込むことで、ソレノイド6の動作特性を、再現すべき目標値に応じてフレキシブルに変化させ、より緻密な鍵の駆動制御を可能とし、与えられた軌道リファレンス(目標値)に対する実際の鍵の動作(制御量)の追従性を向上させることができるようになる。以下に、上記を実現するためのサーボ制御システムの詳細な構成例を説明する。
なお、当該補正値算出テーブルに示す「位置条件項」や「速度条件項」の指標として設定された数値やその条件等は、一例であってこれに限定されるものではない。また、位置目標値rx及び速度目標値rvの少なくとも何れか一方に応じて補正値が決定されても良いし、或いは、更に加速度目標値の項を加えても良い。また、補正値ruの算出はテーブル参照に限らず、例えば、位置目標値rx及び速度目標値rvの少なくとも何れか一方をパラメータとする適宜の演算式によって求めるよう構成してもよい。
式1)0.02*(rv−100)+9
但し、上記式1において、「*」は乗算を表す。また、該式1において、定数「0.02」は、実験に基づき適宜に設定されたゲイン校正値であり、具体的な数値はこれに限定されるものではない。また、「9」は、当該テーブルに基づき算出される補正値ruのオフセット校正値の一例であり、具体的な数値はこれに限定されない。
これにより、速度目標値rvが100mm/s以上であり、位置目標値rxが0.5mm以上の場合の補正値ruの値は、再現すべき軌道リファランスにおける速度目標値rvをパラメータとして、該速度目標値rvの大きさに比例した値をとる。これにより、打鍵速度が100mm/s以上の強打打鍵駆動に際して、再現すべき押鍵速度に応じた補正値ruで制御信号uを補正することができるようになり、速度成分に関する追従性を向上させることができる。よって、強打打鍵を表す軌道リファランス(目標値)に対して忠実な鍵動作(制御量)の再現を行なえるようになる。
かくして、図3に示すサーボ制御の構成によれば、位置制御と速度制御の双方による鍵駆動が行われることとなる。
このように、鍵の駆動を緻密に制御することで、結果として鍵動作の軌道リファランスに対する追従性をより一層向上させることができる。
Claims (2)
- 演奏操作子と、
前記演奏操作子を駆動するための駆動手段と、
前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、
前記駆動手段を駆動するための目標値を生成する目標値生成手段と、
前記検出手段の出力をフィードバック信号として使用して、前記目標値と該フィードバック信号とに基づき前記駆動手段をサーボ制御する制御手段と、
前記サーボ制御に対する補正値を発生する補正値発生手段と、
前記補正値を前記目標値及び前記検出手段の出力の少なくとも何れか一方に基づき較正する較正手段と
を含むことを特徴とする演奏操作子の駆動装置。 - 演奏操作子をサーボ制御によって駆動するための方法であって、
前記演奏操作子を駆動手段によって駆動する手順と、
前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出する手順と、
前記駆動手段を駆動するための目標値を生成する手順と、
前記検出した物理量に応じた出力をフィードバック信号として使用して、前記目標値と該フィードバック信号とに基づき前記駆動手段をサーボ制御する手順と、
前記サーボ制御に対する補正値を発生する手順と、
前記補正値を前記目標値及び前記検出した物理量に応じた出力の少なくとも何れか一方に基づき較正する較正手段と
を含むことを特徴とする演奏操作子の駆動方法。
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