JP2006243639A - 演奏情報再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 自動演奏ピアノの再生制御において、軌道再現の忠実性と再生動作の安定性の何れの性能も適切に発揮することができるようにする。
【解決手段】
自動演奏ピアノは、鍵1と鍵1に連動するアクション機構2とアクション機構2に連動して弦4を打弦するハンマ3からなる機械的な発音機構と、再生すべき演奏情報に基づき駆動されるソレノイド6を有し、該ソレノイド6の駆動は再現すべき鍵の軌道データとフィードバック信号(キーセンサの出力)に基づきサーボ制御される。ユーザは操作パネル28から任意の再生モードを選択できる。該再生モードによりユーザは、軌道再現の忠実性を重視するか、再生動作の安定性を重視するかという観点から演奏再生の性能を選択できる。再生制御系は、前記選択された再生モードに応じて、前記演奏情報又は鍵の軌道データ又はサーボ制御の動作の少なくとも一つを修正する。
【選択図】 図3
Description
上記の自動演奏機能に関する処理は、DSPを含んで構成されるコントロールユニットが担う。コントロールユニットは、上述の録音機能、再生機能のほかにも、再生時の音量変更や、テンポ変更、移調の調節、メトロノームなど各種機能を備えており、ユーザは該各種機能を該コントロールユニットから操作できる。
また、この発明に係る前記演奏情報再生装置において、前記演奏情報又は前記再生動作データに基づき、前記発音機構の発音動作のうちの特定の動作を検出する動作検出手段を更に備え、前記再生モードは、少なくとも、前記演奏情報を忠実に再生するモードと、前記発音機構の発音動作を安定させるモードとを含み、前記発音動作を安定させるモードにおいて、前記制御手段は、前記動作検出手段により検出された前記特定の動作に対応する前記演奏情報、前記再生動作データ又は前記発音動作の特性の少なくとも1つを修正することを特徴とする。
また、前記演奏情報再生装置において、前記特定の動作は、前記発音機構の発音動作として再生困難な特定の動作であり、前記発音動作を安定させるモードにおいて、前記制御手段は、前記発音機構の発音動作として再生困難な特定の動作を安定させるべく、前記演奏情報、前記再生動作データ又は前記発音動作の特性の少なくとも1つを修正し、一方、前記演奏情報を忠実に再生するモードにおいては、前記制御手段は前記発音機構の発音動作として再生困難な特定の動作について前記修正を行わないことを特徴とする。
ハンマ3には、該ハンマ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8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センサ(例えば光学式センサなど)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13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号公報等に記載されている。
再生前処理部10は、再生すべき楽音の演奏情報(例えばMIDIデータ)に対して適宜の正規化や単位合わせ等を行い、当該楽音を再生するための鍵1の打鍵軌道を生成する条件となるデータ(これを「再生動作データ」と呼ぶ)を生成する。また、モーション制御部は、前記生成した再生動作データに基づき、再現すべき打鍵軌道を指示するための軌道リファランスref(軌道目標値)を生成する。サーボ制御部12は前記軌道リファランスrefとキーセンサ7の出力信号に基づくフィードバック信号とを用いて、ソレノイド6をサーボ駆動するための制御信号uを生成し、該ソレノイド6の駆動をサーボ制御するモジュールである。なお、上記演奏情報に基づく軌道リファランス生成のアルゴリズムの詳細については、例えば上記特許文献1等の記載に詳しい。再生前処理部10、モーション制御部11及びサーボ制御部12による演奏情報の再生処理の動作の詳細については後述する。
図5(a)は演奏情報の再生処理の手順の概略を示すフローチャートである。同図(a)のフローチャートに示す再生処理は、図1における再生前処理部10、モーションコントローラ11及びサーボコントローラ12における処理に相当する。この再生処理は、例えばコントロールユニットに具わる再生指示スイッチの操作に応じて開始する。ステップS10において、記憶装置24や、図示しないリアルタイム通信装置等から、再生すべき楽音の演奏情報(例えばMIDIデータ)を取得し、ステップS11において再生前処理(図1の再生前処理部10における処理)を行う。すなわち、取得した演奏情報(例えばMIDIデータ)に対して適宜の正規化や単位合わせ等を行い、鍵1の打鍵軌道を生成する条件となるデータ(再生動作データ)を生成する。前記単位合わせは、MIDI形式で与えられたデータを、例えばミリメートル単位やミリメートル毎秒単位等の記述単位に変換する処理である。前記再生動作データのデータフォーマットの一例を図5(b)に示す。再生動作データは、例えば時刻情報tと、位置情報x、速度情報(べロシティ値)v及びキーナンバKnから成る。
ステップS12において、前記生成した再生動作データに基づき、再現すべき打鍵軌道を指示するための軌道リファランスref(軌道目標値)を生成する。この処理は図1のモーション制御部11における処理に相当する。1つの軌道リファランスrefが示す1つの打鍵軌道は、1つの楽音の発生に対応する。ステップS13では、前記軌道リファランスrefとキーセンサ7の出力信号に基づくフィードバック信号とを用いて、ソレノイド6を駆動するための制御信号uを生成し、該制御信号uに基づく励磁電流(PWM信号)をソレノイド6に与えて、該ソレノイド6の駆動をサーボ制御する。次に述べるとおり、前記ステップS12のモーション制御及び前記ステップS13のサーボ制御の際に、再生時に適用されるモード(レジスタmode内の値)に応じた付加処理(図3(b)参照)が行われることになる。
前記再生指示スイッチの操作等に応じて或る曲の再生が開始されると(ステップS20)、ステップS21において再生モード規定変数Dのモード値を調べて、該変数Dにモード値1〜5の何れかが入っていれば(変数D≠0)、ステップS22においてレジスタmodeに該変数Dに割り当てられたモード値をセットする。一方、変数D=0であれば(ステップS21のYES)、ステップS23において変数Cのモード値を調べる。該変数C≠0であれば、ステップS24においてレジスタmodeに該変数Cに割り当てられたモード値(1乃至5の何れか)をセットする。一方、変数C=0であれば(ステップS23のYES)、ステップS25において変数Bのモード値を調べる。該変数B≠0であれば、ステップS26においてレジスタmodeに該変数Bに割り当てられたモード値(1乃至5の何れか)をセットする。一方、変数B=0であれば(ステップS25のYES)、ステップS27において、変数Aのモード値をレジスタmodeにセットする。
図7は、当該自動演奏ピアノにおけるサーボ制御の制御構成を機能的に示すブロック図である。図5において、フィードバックループにおける各種演算処理(図1のサーボコントローラ12における処理)は、CPU20が実行するソフトウェアプログラムによって実施される。また、図5において、既述の要素については、同一の符号を付与して適宜説明を省略する。なお、同図においてAD変換部27は図2におけるインターフェース(I/O)に相当する。
また、上記実施例では、演奏の再生制御は、MIDI形式の演奏情報に基づき再生動作データを作成し、該作成した再生動作データに基づき軌道リファランスを生成し、該生成した軌道リファランスを用いてソレノイドの駆動を行う例を示したが、再生制御に用いるデータは、MIDIデータであってもよい。この場合、付加処理における弱打打鍵対応処理や連打打鍵対応処理、音量調整処理などは、MIDIデータに対して行われてよい。
Claims (6)
- 機械的な発音動作に基づき楽音を発音する発音機構と、
再生すべき楽音の演奏情報を供給する供給手段と、
前記演奏情報に基づき前記発音機構を駆動する駆動手段と、
演奏再生性能の異なる少なくとも2つの再生モードのうちからいずれかを選択する選択手段と、
前記選択された再生モードに応じて、前記演奏情報及び前記発音動作の特性の少なくとも一方を修正する制御手段と
を備えることを特徴とする演奏情報再生装置。 - 前記発音機構の発音動作を再現するための再生動作データを前記演奏情報に基づき生成する手段を更に備え、
前記再生動作データに基づき前記発音機構を駆動する前記駆動手段と、
前記選択された再生モードに応じて、前記演奏情報、前記再生動作データ又は前記発音動作の特性の少なくとも1つを修正する前記制御手段と
を具えることを特徴とする請求項1に記載の演奏情報再生装置。 - 前記演奏情報又は前記再生動作データに基づき、前記発音機構の発音動作のうちの特定の動作を検出する動作検出手段を更に備え、
前記再生モードは、少なくとも、前記演奏情報を忠実に再生するモードと、前記発音機構の発音動作を安定させるモードとを含み、
前記発音動作を安定させるモードにおいて、前記制御手段は、前記動作検出手段により検出された前記特定の動作に対応する前記演奏情報、前記再生動作データ又は前記発音動作の特性の少なくとも1つを修正することを特徴とする請求項1又は2に記載の演奏情報再生装置。 - 前記特定の動作は、前記発音機構の発音動作として再生困難な特定の動作であり、
前記発音動作を安定させるモードにおいて、前記制御手段は、前記発音機構の発音動作として再生困難な特定の動作を安定させるべく、前記演奏情報、前記再生動作データ又は前記発音動作の特性の少なくとも1つを修正し、一方、前記演奏情報を忠実に再生するモードにおいては、前記制御手段は前記発音機構の発音動作として再生困難な特定の動作について前記修正を行わないことを特徴とする請求項3に記載の演奏情報再生装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の演奏情報再生装置を備えることを特徴とする鍵盤楽器。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の演奏情報再生装置を備えることを特徴とする自動演奏ピアノ。
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