JP2015049359A - オルゴール及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】上限値を超える速度で演奏すると、振動弁の振動が収まるまでに再度振動弁が弾かれることで異音が発生する同音連打問題や、演奏速度が遅くモータのトルク不足で振動弁を弾けない問題を起こり難くするオルゴール及びプログラムを提供する。【解決手段】テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率と、楽曲データの基準演奏テンポとに基づいて、音を発生させる爪を回転させるためのモータ３２の速度を決定する変更テンポを決定する。【選択図】図７

Description

本発明は、オルゴール及びそのオルゴールの作動を制御するプログラムに関し、特に、同音連打問題やモータのトルク不足で振動弁を弾けない問題を起こり難くするための改良に関する。

従来、複数の振動弁の各弁に対応するアクチュエータを、曲情報のタイミングに応じて、駆動させることにより、アクチュエータが所望のタイミングで振動弁を弾き、楽曲を演奏させるオルゴールがある。例えば、特許文献１に記載された電気オルゴールがその一例である。この技術によれば、アクチュエータは、プランジャがオンされることにより、駆動される。このオルゴールは、手回しハンドル又はクロックの速度を調整することで、演奏のテンポを調整する。

特開２００３−１５０１５２号公報

前記従来のオルゴールでは、演奏速度を、手回しハンドルが操作される速度により、変えている。又は、クロックの速度を調整することにより、演奏のテンポが調整される。オルゴールの演奏速度を調整する場合、手回しハンドルの操作速度又はクロックの速度の調整に応じた演奏速度の設定が可能である。一般的に、オルゴールでは、ある上限値を超える速度に演奏すると、例えば、振動弁の振動が収まるまでに再度振動弁が弾かれることにより、異音が発生する同音連打問題が起こる場合がある。手回しハンドルでは、この上限値については考慮されておらず、上限値を超えることで、同音連打問題が起こる可能性がある。また、振動弁を弾く機構がモータにより駆動されるとき、演奏速度が、例えば、モータのトルク以下の下限値を下回ると、モータにより駆動される振動弁を弾く機構が正しく機能せず、振動弁を弾くことができない可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、同音連打問題やモータのトルク不足で振動弁を弾けない問題を起こり難くするオルゴール及びプログラムを提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明の要旨とするところは、所定の配列方向に配置される複数の振動弁と、前記振動弁の配列方向に沿って配置される第１軸に取り付けられ、前記第１軸が回転することにより、回転して前記振動弁を弾く爪を備えるスターホイールと、基準演奏テンポを含む楽曲データを取得する取得部と、演奏テンポについて、テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率と、前記取得部により取得された前記楽曲データの前記基準演奏テンポとに基づいて、音を発生させる前記爪を回転させるためのモータの速度を決定する変更テンポを決定するテンポ決定部と、前記テンポ決定部により決定された変更テンポに従って前記第１軸を回転させるモータとを、備えることを特徴とするオルゴールである。

前記請求項１に係る発明に従属する本願の請求項２に係る発明の要旨とするところは、テンポ変更可能な所定範囲内の上限における前記変更比率は、所定範囲内の下限における前記変更比率より小さいものである。

前記請求項２に係る発明に従属する本願の請求項３に係る発明の要旨とするところは、複数の目盛により複数の段階でテンポを設定可能なテンポ変更指示部を備え、前記テンポ変更指示部は、所定の基準から、前記所定範囲内の下限までの目盛数が、所定の基準から、前記所定範囲内の上限までの目盛数より多いものである。

前記請求項３に係る発明に従属する本願の請求項４に係る発明の要旨とするところは、前記テンポ変更指示部により、前記目盛の上限以上、又は下限以下にテンポ変更が指示されたとき、変更指示が可能な範囲を超えたことを、表示部に表示させる表示制御部を備えるものである。

前記請求項３又は４に係る発明に従属する本願の請求項５に係る発明の要旨とするところは、楽曲データの基準演奏テンポを所定のテンポとするときの前記変更比率として、所定の基準値が定められた変更比率を記憶する記憶部と、前記データ取得部により取得された演奏する楽曲データの基準演奏テンポが、所定のテンポより遅いか否かを判断する判断部と、前記判断部により、前記基準演奏テンポが前記所定のテンポより遅いと判断されたとき、前記テンポ変更指示部の目盛と対応する前記変更比率を、所定の基準値より大きくする変更比率設定部とを、備えるものである。

前記目的を達成するために、本願の請求項６に係る発明の要旨とするところは、基準演奏テンポを含む楽曲データを取得する取得ステップと、演奏テンポについての所定の変更比率に基づいて、音を発生させる爪を回転させるためのモータの速度を決定するテンポとして、前記取得ステップにより取得された前記楽曲データの前記基準演奏テンポから、テンポ変更時の前記楽曲データの変更テンポを決定するテンポ決定ステップと、複数の振動弁が配列される所定の配列方向に沿って配置され、前記複数の振動弁と対向する爪を備えるスターホイールが取り付けられる第１軸を、前記テンポ決定ステップにより、変更比率に基づいて決定された変更テンポに応じた速度で回転させるモータを回転させる回転ステップとを、オルゴールのコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。

前記請求項１に係る発明によれば、所定範囲内に定めた変更比率に基づいて、モータの速度を決定する変更テンポを決定させることにより、演奏テンポの変更が指示されて、モータの速度を変更する場合であっても、同音連打問題と、モータのトルクの下限を超えて振動弁を弾けない問題を起こりにくくすることができる。

本発明の一実施例であるオルゴールにおける演奏機構部の構成を例示する斜視図である。 図１の演奏機構部を第１軸の軸心方向に視た図である。 図２に示す構成の斜視図である。 本実施例のオルゴールの演奏テンポとモータの回転速度との対応を示す速度制御テーブルを示す説明図である。 図１の演奏機構部におけるサンホイールの外周歯とスターホイールの間欠歯車との位置関係を説明するために、第２軸の軸心方向に視た図である。 図１に示す演奏機構部が筐体内に収容された様子を説明する概略図である。 本実施例のオルゴールの電気的構成図である。 本実施例のオルゴールのテンポ変更制御に用いられるテンポ変更テーブルの一例を示す図である。 本実施例のオルゴールのテンポ変更制御に用いられるテンポ変更テーブルの他の一例を示す図である。 本実施例のオルゴールのテンポ変更制御において表示部に表示されるテンポ変更表示を例示する図である。 本実施例のオルゴールの制御部により実行されるフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例であるオルゴール１０における演奏機構部１００の構成を斜め上方から視た様子を例示する斜視図である。本実施例において、オルゴール１０の上方とは、オルゴール１０が図示しない設置平面部に設置される際の上方（略鉛直上方）をいう。図１において、この方向を矢印Ｕで示している。図１に示すように、本実施例のオルゴール１０は、第１軸１２を中心として回転可能に設けられた複数（例えば、４０個）のスターホイール１４を備えている。第１軸１２に沿って設けられた振動板１６を備えている。振動板１６には、複数のスターホイール１４にそれぞれ対応する複数の振動弁１８が第１軸１２に沿って設けられている。第１軸１２と並んで第２軸２６、第３軸２０が設けられている。好適には第１軸１２と平行に第２軸２６、第３軸２０が設けられている。第３軸２０を中心として回動可能に設けられた、複数のスターホイール１４にそれぞれ対応する複数のストッパ２２を備えている。複数のストッパ２２にそれぞれ対応する複数の電磁石２４を備えている。第２軸２６に相対回転不能に設けられてその第２軸２６と一体的に回転させられる複数のサンホイール２８を備えている。複数のサンホイール２８は、複数のスターホイール１４にそれぞれ対応する。フレーム３０により、第１軸１２及び第２軸２６は、それぞれの軸心まわりの回転可能に支持され、第３軸２０は、回転不能に支持される。フレーム３０には、複数の電磁石２４等が組み付けられる。

オルゴール１０は、第１軸１２及び第２軸２６をそれぞれの軸心まわりに同期して回転駆動するための駆動力を発生させる駆動部としてのモータ３２を備えている。モータ３２は、例えば、コイルに印加される電圧（コイルに流される電流）に応じてその出力（出力トルク、回転速度）が制御される公知の電動機である。好適には、モータ３２の出力軸のトルクが、よく知られたギヤ機構等を介して第１軸１２及び第２軸２６に伝達される。モータ３２は、好適には、第２軸２６を駆動する。第２軸２６を介して第１軸１２を間接的に駆動する。第２軸２６と第１軸１２は、よく知られたギヤ機構等を介して同期して回転させられるように構成されている。モータ３２により第２軸２６が駆動されると、第２軸２６の駆動に連動して第１軸１２が駆動される。モータ３２は、好適には、第１軸１２及び第２軸２６を等しい回転速度（回転角速度）で回転駆動する。すなわち、スターホイール１４とサンホイール２８とは、モータ３２の出力に対応してそれぞれの回転速度が等しくなるようにギヤ比が設定されている。或いは、第１軸１２及び第２軸２６それぞれに対応して個別のモータが備えられ、それらが同じ回転速度で各軸を回転駆動するものであってもよい。複数の振動弁１８は、予め定められた複数の音階にそれぞれ対応し、後述するようにスターホイール１４の爪３６により弾かれることで対応する音階の音を奏でるように構成されている。オルゴール１０において、図１のように構成された演奏機構部１００は、フレーム３０等が後述する筐体３４に組み付けられることで、その筐体３４の内部に収容される。

オルゴール１０は、サンホイール２８の変位量すなわち回転量を検知する回転センサを備えている。この回転センサは、好適には、サンホイール２８に隣接して設けられ、第２軸２６の回転量を検出するエンコーダ８０である。エンコーダ８０は、モータ３２の変位量すなわち出力軸の回転量を検出するものであってもよい。エンコーダ８０は、好適には、サンホイール２８の外周歯４０の間隔に対応する所定の角度毎の回転を検出するロータリエンコーダである。換言すれば、エンコーダ８０は、サンホイール２８の回転位置を検出する。エンコーダ８０は、第２軸２６の回転と連動して回転させられる円盤状の回転盤８２を備えている。回転盤８２は、好適には、第２軸２６に固定されており、第２軸２６の回転駆動に連動して回転させられる。回転盤８２には、サンホイール２８の外周歯４０（複数の歯）の配置に対応して周方向に所定の角度間隔で複数のスリット８４が形成されている。エンコーダ８０は、回転盤８２のスリットの通過を検出するタイミングセンサ８６を備えている。タイミングセンサ８６は、好適には、回転盤８２に対して所定の位置に設けられ、回転盤８２の反対側からＬＥＤ等により照射された光を受光することでスリットの通過を検出する光学式のセンサ（例えばフォトセンサ）である。或いは、回転盤８２に所定の角度間隔で付与された磁束を検出する磁気式のセンサであってもよい。

図２は、オルゴール１０の演奏機構部１００におけるスターホイール１４、ストッパ２２、及びサンホイール２８等の構成を説明するために、それらの構成を第１軸１２の軸心方向に視た図である。図３は、図２に示すスターホイール１４、ストッパ２２、及びサンホイール２８等の構成を斜め上方から視た様子を示す斜視図である。図３においては、複数のスターホイール１４のうち２つのスターホイール１４ａ、１４ｂと、それらに対応するストッパ２２ａ、２２ｂ及び電磁石２４ａ、２４ｂ等を例示している。個々のスターホイール１４ａ、１４ｂを特に区別しない場合には単にスターホイール１４として図示している。個々のストッパ２２ａ、２２ｂを特に区別しない場合には単にストッパ２２として図示している。個々のサンホイール２８ａ、２８ｂ、２８ｃを特に区別しない場合には単にサンホイール２８として図示している。スターホイール１４とストッパ２２とが対応するとは、そのストッパ２２の停止状態（係止状態）においてそのスターホイール１４の回転が停止（係止）されることをいう。スターホイール１４とサンホイール２８とが対応するとは、そのスターホイール１４のギヤ部３８とそのサンホイール２８の外周歯４０とが相互に噛み合うことをいう。図３においては、スターホイール１４ａ、１４ｂに対応するサンホイール２８ａ、２８ｂを例示すると共に、そのサンホイール２８ｂに隣接するサンホイール２８ｃを併せて示している。隣接するサンホイール２８とは、第２軸２６に沿ってその軸を中心に並んで配置されているサンホイール２８をいう。図３においては、振動板１６及びフレーム３０等の図示を省略すると共に、第１軸１２、第３軸２０、及び第２軸２６それぞれの一部を省略して示している。

図２及び図３に示すように、スターホイール１４は、径方向外側に向けて放射状に複数の爪３６を備えている。好適には、スターホイール１４の周方向に等位相で４つの爪３６を備えている。すなわち、スターホイール１４の周方向に９０°毎に爪３６が設けられている。スターホイール１４は、爪３６よりも内周側（径方向内側）に、径方向外側に向けて複数のギヤ部３８を備えている。好適には、各爪３６に対応する位置に２歯ずつの突出部としてのギヤ部３８を備えている。すなわち、スターホイール１４は、ギヤ部３８と、径方向外側の周の一部にサンホイール１４の歯と噛み合わされない間欠部分３９（図５を参照）とを有する間欠歯車を備えている。スターホイール１４は、内周側に組付穴を備えており、組付穴に第１軸１２が挿入されることで、第１軸１２に取り付けられる。ギヤ部３８は、複数のスターホイール１４が第１軸１２に沿って配置される間に配置されている。すなわち、ギヤ部３８は、第１軸１２の軸方向に関して、爪３６とは異なる位置に配置される。具体的には、軸方向に関して相互に隣接する爪３６相互間に配置される。サンホイール２８は、径方向外側に向けて複数の外周歯４０を備えて構成されている。すなわち、外周部に複数の歯を備えた歯車である。図２に示すように、スターホイール１４が第１軸１２に取り付けられた状態において、爪３６は、第１軸１２の軸心を中心とするその回転軌跡が対応する振動弁１８の少なくとも一部に接触する位置に設けられている。且つ、爪３６は、対応するストッパ２２の停止状態においてそのストッパ２２に停止される位置に設けられている。この停止される位置とは、爪３６がストッパ２２に当接されられた状態において、スターホイール１４の第１軸１２の回転への追従回転を阻止する位置である。すなわち、爪３６は、振動板１６における振動弁１８を弾くと共に、ストッパ２２と接触することで、係止部材として機能する。係止部材は、スターホイール１４の第１軸１２の回転に伴う追従回転を阻止する。ギヤ部３８は、第１軸１２の軸心を中心とするその回転軌跡が対応するサンホイール２８の外周歯４０と噛み合わされる位置に設けられている。

図２に破線で囲繞した部分を用いて拡大して示すように、サンホイール２８の外周歯４０には面取り６８が付けられている。面取り６８は、好適には、外周歯４０の先端部における軸方向の両側部に施されたものである。スターホイール１４の外周部には面取り７０が付けられている。面取り７０は、好適には、スターホイール１４の外径稜線に施されたものである。スターホイール１４の外径稜線とは、スターホイール１４における外周面７２における軸方向両端部である。サンホイール２８及びスターホイール１４の回転に従って、サンホイール２８の外周歯４０のエッジがスターホイール１４の外径の稜線に重なる際、面取り６８、７０が付けられていることで、後述するスターホイール１４の外周面７２等と相互に干渉することなくスムースに入り込む。サンホイール２８の外周歯４０のエッジは、外周歯４０の軸方向における両端部である。

図５は、エンコーダ８０と、スターホイール１４と、サンホイール２８とを、第２軸２６の軸心方向に視た図である。図１に示すように、オルゴール１０の演奏機構部１００は、サンホイール２８と隣接する位置に、エンコーダ８０を備える。エンコーダ８０は、第２軸の回転量を検出することにより、サンホイール２８の回転量を検知する。図５に示すように、エンコーダ８０は、回転盤８２と、タイミングセンサ８６とから構成される。回転盤８２は、円盤状である。回転盤８２は、第２軸２６の軸端に固定されており、第２軸２６の回転駆動により、回転される。回転盤８２は、後述する複数のスリット８４を備える。タイミングセンサ８６は、回転盤８２に対して所定の位置に設けられる。タイミングセンサ８６は、回転盤８２の反対側からＬＥＤ等により照査される光を受光することにより、回転盤８２のスリット８４の通過を検出する。タイミングセンサ８６は、フォトセンサなどの光学式センサである。

回転盤８２の複数のスリット８４は、第２軸２６に挿入されるサンホイール２８の複数の外周歯４０の配置に対応して、周方向に所定の角度間隔で設けられる。サンホイール２８の外周歯の歯数は、スリット８４の数の整数倍である。本実施形態では、サンホイール２８の外周歯４０の歯数が２０歯であり、スリット８４の数が１０個である。このとき、隣り合う２つの外周歯４０の間の角度は１８°であり、隣り合う２つのスリット８４の間の角度は、３６°である。すなわち、２つの外周歯４０につき、１つのスリット８４が配置される位置関係である。サンホイール２８の外周歯４０は、後述する楽曲データに従って演奏される音の最短音長に対応する回転量を第２軸エンコーダ８０が検出可能な間隔で、サンホイール２８の外周部に設けられる。

スターホイール１４は、間欠歯車を備える。スターホイール１４は、間欠歯車の歯として２つの歯を１組とするギア部３８と、歯が設けられない間欠部分３９とを備える。図５では、スターホイール１４の間欠部分３９において、実際には歯切りされていないギア部３８に対応する歯車の歯を破線で示す。図５に示すように、スターホイール１４の間欠歯車は、間欠部分３９に歯が設けられているのであれば、サンホイール２８の外周歯４０の歯数と等しい。すなわち、スターホイール１４は、１組のギア部３８の２つの歯の間隔が、サンホイール１４の外周歯４０の間の角度と等しい角度を開けて設けられる。また、スターホイール１４の間欠部分３９には、サンホイール２８の外周歯４０の４つの歯が収まり、回転盤８２の２つのスリット８４が収まる。スターホイール１４の間欠部分３９の角度は、回転盤８２の２つのスリット８４間の角度の整数倍である。本実施形態では、スターホイール１４の間欠部分３９の角度は、回転盤８２の２つのスリット８４間の角度の２倍である。

オルゴール１０が駆動されるとき、第１軸１２および第２軸２６は、モータ３２の駆動により、それぞれの軸心まわりに常時回転される。第１軸１２および第２軸２６は、相互に逆回りに回転される。第１軸１２は、スターホイール１４に設けられた爪３６が、振動板１６の振動弁１８を下方から上方に向けて弾く方向に回転される。第２軸２６は、サンホイール２８の外周歯４０とスターホイール１４のギア部３８とが噛み合った状態において、スターホイール１４を回転駆動する方向に回転される。複数のサンホイール２８は、第２軸２６に対して相対回転が不能に設けられる。複数のサンホイール２８は、オルゴール１０が駆動されるとき、第２軸２６の軸心まわりの回転に伴い常時それぞれの軸心まわりに回転される。

図２に示すように、ストッパ２２は、好適には、ストッパ２２が第３軸２０を中心としてスターホイール１４に向けて回動させられることでスターホイール１４における少なくとも１つの爪３６に当接させられる板部材５０を備えている。電磁石２４の励磁状態において、その電磁石２４の磁力によりストッパ２２を第１回動方向すなわちスターホイール１４から離隔させられる方向へ回動させる作用を発生させる磁性部材５２を備えている。磁性部材５２は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の鉄属元素を主成分とする金属である。磁性部材５２は、好適には特に磁化されていない鉄板であるが、磁化された所謂永久磁石であってもよい。ストッパ２２において、磁性部材５２は、板部材５０と一体的に設けられたエンジニアリングプラスチック等の合成樹脂部材５４にインサート成形されたものである。

電磁石２４は、好適には、鉄等の磁性材料である鉄芯の周囲に円筒状のコイルを備えている。電磁石２４は、そのコイルに電流が流されることで励磁状態とされ、磁場（磁界）が発生される。磁界が発生されることにより、電磁石２４は磁力を発生する。一方、コイルに電流が流されないと非励磁状態とされるよく知られた一般的な電磁石である。本実施例においては、電磁石２４のコイルに電流が流された状態が第１状態に相当する。電磁石２４のコイルに電流が流されない状態が、少なくとも第１励磁状態より磁力が弱い例えば非励磁状態である第２状態に相当する。

図２に示すように、電磁石２４は、各ストッパ２２に対応して設けられている。ストッパ２２における磁性部材５２の近傍に設けられている。電磁石２４は、磁性部材５２と非接触に設けられている。すなわち、電磁石２４とストッパ２２とは、相互に最も接近した状態において非接触とされるものである。換言すれば、ストッパ２２は、後述する停止状態及び非停止状態の何れにおいても、磁性部材５２と電磁石２４との間に所定の間隔があくように構成されたものである。この間隔は、好適には、電磁石２４の励磁状態において、その電磁石２４の磁力作用を磁性部材５２に及ぼし得る範囲内とされる。例えば、電磁石２４とストッパ２２とが相互に最も離隔させられた状態においても、電磁石２４の励磁状態においてはその電磁石２４の磁力により磁性部材５２が引き寄せられるように間隔が設計される。すなわち、ストッパ２２をスターホイール１４から離隔させる方向に回動させる引力が発生させられるように、間隔が設計される。電磁石２４の軸心（鉄芯の中心軸）は、ストッパ２２の回動中心すなわち第３軸２０の軸心と交わる位置関係とされる。

図２及び図３に示すように、ストッパ２２は、好適には、スナップばね（ねじりコイルばね）５６を備えている。スナップばね５６は、ストッパ２２をスターホイール１４に向けて回動させる方向に付勢する付勢部材である。ストッパ２２（板部材５０）は、好適には、電磁石２４の非励磁状態においては、スナップばね５６により付勢されることでスターホイール１４に向けて回動させられる。非励磁状態とは、電磁石２４が、コイルに電流が流されない状態の他、スナップばね５６によりストッパ２２が回動させられる付勢力より小さい磁力が発生される程度の電流がコイルに流された状態であってもよい。そして、板部材５０は、スターホイール１４に設けられた複数の爪３６の少なくとも１つを停止する停止状態とされる。この停止状態が、スターホイール１４の爪３６が所定の位置で停止する待機位置に相当する。一方、電磁石２４の励磁状態においては、ストッパ２２及び板部材５０は、電磁石２４の磁力によりスナップばね５６による付勢に逆らって第３軸２０を中心として第１回動方向、すなわち、スターホイール１４から離隔させられる方向に回動させられる。そして、電磁石２４による磁力に応じた磁性部材５２を引き寄せる力（引力）とスナップばね５６の付勢力が釣り合った位置においてストッパ２２が停止される。すなわち、板部材５０による爪３６の停止が解除される非停止状態とされる。この非停止状態が、ストッパ２２によるスターホイール１４の停止が解除された状態に相当する。

図２及び図３に示すように、複数の電磁石２４及び各電磁石２４に対応するストッパ２２は、好適には、第１群に属する複数の電磁石２４及びストッパ２２と、第２群に属する複数の電磁石２４及びストッパ２２とが、第１軸１２の軸心を中心とする周方向に９０°の位相差で（すなわち相互に９０°の角度を成す位置に）配設されている。好適には、複数の電磁石２４のうち最も端に設けられた電磁石２４から他端側へ向かって１からｎ（他端における電磁石２４に対応）までの数値を付した場合、奇数を付された複数の電磁石２４が前記第１群に、偶数を付された複数の電磁石２４が前記第２群にそれぞれ属する。すなわち、本実施例のオルゴール１０において、好適には、例えば図３に示すスターホイール１４ａ、１４ｂのように、相互に隣接するスターホイール１４にそれぞれ対応する電磁石２４（図３においては電磁石２４ａ、２４ｂ）が、第１軸１２の軸心を中心とする周方向に９０°の位相差で交互に配設されている。

以上のように構成されたオルゴール１０における演奏機構部１００の具体的な作動について説明する。オルゴール１０による演奏時において、第１軸１２及び第２軸２６は、モータ３２の駆動により常時それぞれの軸心まわりに同期的に回転させられている。第１軸１２及び第２軸２６は、相互に逆回りに回転駆動されており、好適には、第１軸１２はスターホイール１４に設けられた爪３６が振動板１６の振動弁１８を下方から上方に向けて弾く方向に回転される。第２軸２６はサンホイール２８の外周歯４０とスターホイール１４のギヤ部３８とが噛み合った状態において、スターホイール１４を回転駆動する方向にそれぞれ回転させられている。複数のサンホイール２８は、第２軸２６に対して相対回転不能に設けられているため、オルゴール１０による演奏時においては、第２軸２６の軸心まわりの回転に伴い常時それぞれの軸心まわりに回転させられている。

対応する電磁石２４に対する通電が行われず、電磁石２４が非励磁状態とされている場合には、ストッパ２２の板部材５０は、スナップばね５６により付勢される。これにより、ストッパ２２は、スターホイール１４側に回動させられ、スターホイール１４に設けられた複数の爪３６の少なくとも１つを停止する停止状態とされる。すなわち、複数の爪３６の少なくとも１つにおける第１軸１２の回転方向側（回転が進む側）に、板部材５０における先端部が当接させられる。スターホイール１４は、第１軸１２との接触部位における摩擦力により、第１軸１２に追従回転させられるように構成されている。ストッパ２２が停止状態とされている場合には、接触部位における摩擦力に逆らってスターホイール１４の第１軸１２に対する追従回転が阻止される。換言すれば、第１軸１２の軸心を中心とするスターホイール１４の位相（振動弁１８等に対する位置関係）が固定されたまま、そのスターホイール１４における組付穴と第１軸１２との接触面が軽い負荷をもって滑りつつそれらが相対回転させられる状態となる。斯かる状態においては、スターホイール１４におけるギヤ部３８はサンホイール２８における外周歯４０と噛み合わない位置とされ、サンホイール２８の回転はスターホイール１４の回転に影響しない。すなわち、第１軸１２を中心に回転するスターホイール１４がストッパ２２により待機位置で停止させられるとき、サンホイール２８の外周歯４０は、スターホイール１４の間欠部分３９において空転させられる。

前記状態から、電磁石２４に対する通電が行われると、通電された電磁石２４が励磁状態とされる。そして、ストッパ２２の板部材５０が電磁石２４の磁力によりスナップばね５６による付勢に逆らって第３軸２０を中心としてスターホイール１４から離隔させられる方向（第１回動方向）に回動させられる。これにより、板部材５０による爪３６の停止が解除される非停止状態とされる。すなわち、スターホイール１４が、第１軸１２との接触部位における摩擦力によりその第１軸１２に追従回転させられる状態とされる。

ストッパ２２が非停止状態とされ、スターホイール１４が、第１軸１２との接触部位における摩擦力によりその第１軸１２に追従回転させられる。すると、複数の爪３６のうち１つの爪３６が振動板１６の振動弁１８に接触させられる位相付近において、爪３６に隣接する回転方向側（すなわち回転方向に９０°の位相差で設けられた）の爪３６に対応するギヤ部３８がサンホイール２８の外周歯４０と噛み合わされる。この状態においては、サンホイール２８の回転によりスターホイール１４が、爪３６が振動板１６の振動弁１８を下方から上方に向けて弾く方向に駆動される。すなわち、サンホイール２８の外周歯４０とスターホイール１４のギヤ部３８とが噛み合わされた状態において、スターホイール１４の爪３６が対応する振動弁１８を弾く。斯かる作動によって振動弁１８が爪３６により弾かれ、振動弁１８に対応する音階の音が奏でられる。そのようにして振動弁１８を弾いた後、スターホイール１４が更に第１軸１２に追従回転させられ、サンホイール２８が、第２軸２６に追従回転させられることでギヤ部３８とサンホイール２８の外周歯４０とが再び噛み合わない状態となる。ギヤ部３８と外周歯４０とが噛み合った状態から、噛み合わない状態への移行過程において電磁石２４の通電が停止され、電磁石２４が非励磁状態とされる。これにより、スナップばね５６の付勢によりストッパ２２がスターホイール１４に向けて回動させられ、再び前記停止状態に復帰させられる。

図６は、オルゴール１０における演奏機構部１００が筐体３４内に収容された様子を説明する概略図である。図６に示すように、オルゴール１０は、第１軸１２、複数のスターホイール１４、振動板１６、第３軸２０、複数のストッパ２２、複数の電磁石２４、第２軸２６、複数のサンホイール２８等の構成を収容する筐体３４を備えている。すなわち、図１のように構成された演奏機構部１００は、フレーム３０等が筐体３４に組み付けられることで、筐体３４の内部に収容されている。図６に一点鎖線Ｌで示すように、好適には、第３軸２０の中心と、複数の電磁石２４のうち少なくとも一部は、筐体３４の底面３４ａに沿った同一平面上に配置されたものである。筐体３４の上側平面部には、その筐体３４内部の様子を視認するためののぞき窓３４ｂが設けられている。こののぞき窓３４ｂには、ガラス板等の透明な材料による蓋部（非図示）が設けられる。

図６に示すように、オルゴール１０は、複数の電磁石２４それぞれの励磁乃至非励磁を切り替える制御をはじめとする、オルゴール１０の作動に関する各種制御を行う制御部６０を備えている。この制御部６０は、オルゴール１０のコンピュータに対応する。

図７は、オルゴール１０の電気的構成図である。オルゴール１０は、筐体３４内に、制御部６０を備える。制御部６０は、図７に示すように、ＣＰＵ６２と、フラッシュメモリ６６と、ＲＡＭ６４とを備える。ＣＰＵ６２は、例えばＡＳＩＣなどの集積回路であってもよい。また、複数の電磁石２４と、モータ３２と、フラッシュメモリ６６と、ＲＡＭ６４と、エンコーダ８０と、ＳＤカードリーダ６７と、電源２００とが、ＣＰＵ６２に接続される。フラッシュメモリ６６には、ＣＰＵ６２により実行されるプログラムと、テンポ変更テーブルとが記憶される。プログラムは、所定のサーバによりダウンロードされて、フラッシュメモリ６６に記憶されても良い。フラッシュメモリ６６に記憶されるプログラムに従って、ＣＰＵ６２は、オルゴール１０を動作させる。ＲＡＭ６４は、ＣＰＵ６２により演算されるデータが一時的に記憶される。

操作部４２は、オルゴール１０の作動に関する各種の入力操作を受け付ける。操作部４２は、少なくとも演奏テンポを変更するためのテンポ変更指示の入力を受け付ける。操作部４２は、例えば、つまみ等であってもよい。好適には、複数の目盛により複数の段階でテンポを設定するテンポ変更指示の入力を受け付ける。「＋」及び「−」のボタンが備えられた簡易な入力装置であってもよい。また、操作部４２を用いて、ＳＤカード６５に記憶された楽曲データベース９０の中から演奏させる楽曲データが決定されても良い。表示部４４は、オルゴール１０の作動に関する各種の情報を表示させる簡易的な表示装置である。好適には、操作部４２によりテンポ変更指示の入力が受け付けられた際、後述する図１０に示すような表示を行う。操作部４２及び表示部４４の機能を含むタッチパネルディスプレイが設けられたものであってもよい。

ＳＤカードリーダ６７は、ＳＤカード（Secure Digital Card）６５から情報の読み出し、又は、ＳＤカード６５への情報の書き込みを行う。ＣＰＵ６２からの指令に従って、ＳＤカードリーダ６７は、ＳＤカード６５からの情報の読み出し、又は、ＳＤカード６５への情報の書き込みを行う。ＳＤカードリーダ６７には、ＳＤカード６５が挿入される。ＳＤカード６５には、楽曲データベース（楽曲ＤＢ）９０が記憶される。楽曲データベース９０には、複数の楽曲データが記憶される。本実施形態では、楽曲データは、例えば、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データである。ＭＩＤＩデータは、予め定められた複数種類の楽器毎に、その楽器に対応する音の出力タイミング及び音階等が定められた複数のチャンネルを含む。以下、楽曲データとして、ＭＩＤＩデータを用いた例を説明する。ＣＰＵ６２は、ＳＤカードリーダ６７により、ＳＤカード６５等の記憶媒体に記録されたデータを読み取り可能である。

楽曲データベース９０に記憶された楽曲データは、テンポ設定情報として、各楽曲データに対応する楽曲の基準演奏テンポを含む。この基準演奏テンポは、例えば、ＭＩＤＩデータのヘッダ（ヘッダチャンク）におけるコンダクタ（Conductor）トラックに定められた値であり、例えば４０〜１２０ｂｐｍ（bit per minute）の範囲（好適には、６０〜１１０ｂｐｍの範囲）で定められる。楽曲データベース９０に記憶された楽曲データには、音の発音タイミングとして、所定の音を鳴らすタイミングデータを含む。音の発音タイミングは、例えば、ＭＩＤＩデータのノート・オンイベントで定められる。楽曲データに定められた所定の音のノート・オンイベントと、次の音のノート・オンイベントとの間の音長は、例えば、時間の単位としてのティック（tick）により表される。このティックは、楽曲データのテンポ及びタイムベース（分解能）によって定められる。例えば、１ティックの時間（秒）＝６０／（テンポ×タイムベース）である。楽曲データに定められた楽譜情報において、好適には、４分音符に対応する基準のタイムベースを４８０（ｔｉｃｋ）と定めた場合、１６分音符の長さが１２０ティックに相当する。本実施例では、楽曲データにおいて、音の最短音長は、１６分音符の音長の３分の１に相当する長さに定める。すなわち、スリット８４の通過が検出された後、次のスリット８４の通過が検出されるまでを４０ティックと定めている。楽曲データに定められた楽譜情報において、好適には、最短音長は４０ティックに相当する。タイムベースが所定値に定められているときには、演奏テンポと、複数の音のノート・オンイベントの間の音長により、所定の音を鳴らしてから次の音を鳴らすまでの時間が決まる。すなわち、振動板１６に備えられた振動弁１８が弾かれてから、次の振動弁１８（同一或いは他の振動弁１８）が弾かれるまでの時間が求められる。楽曲データに定められた所定の音を鳴らしてから次の音を鳴らすまでの時間は、演奏テンポにより異なる。所定の音長に対応する定められた所定の音を鳴らしてから次の音を鳴らすまでの時間は、演奏テンポが速いほど短く、演奏テンポが遅いほど長い。換言すれば、タイムベースと楽曲データに記憶されるテンポ情報にて、１ティックあたりの時間が決定される。決定された時間に応じて、エンコーダ８０により所定のスリット８４の通過が検出された後、次のスリット８４の通過が検出されるまでの時間で、目的のテンポに応じた時間となるようサンホイール２８を回転駆動させる。また、楽曲データには、基準演奏テンポに加え、演奏の途中において、楽曲データのテンポ（演奏テンポ）を変更するテンポ変更イベントが定められていることがある。

ＣＰＵ６２は、ＳＤカード６５に記憶された楽曲データと、操作部４２により操作される演奏テンポの変更指示とに従い、モータ３２を回転させる回転速度と、スターホイール１４の停止状態を解除するタイミングを決定する処理を行う。

制御部６０に備えられたＣＰＵ６２は、演奏対象となる楽曲に対応するＭＩＤＩデータに基づいて、モータ３２を回転させる速度を制御する。ストッパ２２によるスターホイール１４の停止状態を解除するタイミングを決定する処理を行う。ＣＰＵ６２によりフラッシュメモリ６６６に記憶されたプログラムが実行されることで、オルゴール１０は、データ取得部、モータ回転制御部、テンポ変更指示部、タイミング決定部、停止解除制御部、変更比率設定部、及び表示制御部の機能を動作することができる。

制御部６０は、データ取得部として、オルゴールによる楽曲の演奏に際して、演奏の対象となる楽曲データを楽曲データベース９０から読み出す。例えば、ＣＰＵ６２は、演奏の対象となる楽曲データに対応するＭＩＤＩデータを楽曲データベース９０から読み出し、ＲＡＭ６４に一時記憶する。また、ＣＰＵ６２は、演奏の対象となる楽曲データに対応するＭＩＤＩデータの基準演奏テンポを楽曲データベース９０から読み出し、ＲＡＭ６４に一時記憶する。ＣＰＵ６２は、オルゴール１０による演奏の進行に伴い、演奏対象となるＭＩＤＩデータの一部を楽曲データベース９０から随時読み出すものであってもよい。このとき読み出される楽曲データは基準演奏テンポを含む。すなわち、本実施例において、データ取得部は、基準演奏テンポを含む楽曲データを取得する取得部に対応する。

制御部６０は、モータ回転制御部として、モータ３２の回転を制御する。すなわち、ＣＰＵ６２は、プログラムに従って、モータ３２により駆動される第２軸２６、更には第１軸１２の回転速度を制御する。具体的には、ＣＰＵ６２は、読み出した基準演奏テンポに基づく速度で第１軸１２及び第２軸２６を回転する指令を、モータ３２へ送信する。ＣＰＵ６２は、演奏対象となる楽曲データにおける基準演奏テンポが速いほど、速いモータ３２の回転速度を決定し、モータ３２へ回転指令を送信する。換言すれば、ＣＰＵ６２は、第１軸１２及び第２軸２６を、楽曲データが演奏される演奏テンポに基づく速度で回転させる。好適には、フラッシュメモリ６６は、図４に示す速度制御テーブルを記憶する。速度制御テーブルでは、オルゴール１０の演奏可能な範囲として設定された演奏テンポ「６０」から演奏テンポ「１２０」までに対応するモータ３２の回転速度が、１テンポごとに対応付けて記憶されている。モータ３２の回転速度が、エンコーダ８０が検出するスリット８４の通過間隔が、最小分解能である４分音符の３分の１を演奏する演奏時間となる速度に定められている。速度制御テーブルに定められるモータ３２の回転速度は、モータ３２と第２軸２６との間に介在された駆動ギアのギヤ比と、第２軸２６に設けられた回転盤８２のスリット８４が設けられた間隔とに基づいて決定される。ＣＰＵ６２は、設定された演奏テンポと、速度制御テーブルとに従って、各演奏テンポに対応するモータ３２の回転速度を決定し、決定された回転速度に基づいてモータ３２へ回転指令を送信する。ＣＰＵ６２は、速度制御テーブルと、読み出されたＭＩＤＩデータが含む基準演奏テンポとに基づいてモータ３２の回転速度を決定し、決定された回転速度となるようにモータ３２の駆動を制御する。また、ＣＰＵ６２は、予め定められた計算式と、読み出されたＭＩＤＩデータが含む基準演奏テンポとに基づいてモータ３２の回転速度を決定してもよい。

制御部６０は、モータ回転制御部として、モータ３２の回転速度をフィードバック制御する。モータフィードバック制御は、好適には、ＣＰＵ６２が、図示外のモータエンコーダにより、モータ３２の軸の回転速度を、短時間（例えば１回転毎）の間隔で取得し、モータ３２の軸の回転速度が、演奏テンポに応じた目標の回転速度と同じ回転速度となるように、モータ３２の回転速度を変更する制御である。特に、サンホイール２８を１回転するために、モータ３２を複数回転させるようなギヤ比の関係である場合に、モータ３２の出力軸の回転速度から、モータ３２の回転速度をフィードバック制御することにより、サンホイール２８の回転を正しく制御することができる。エンコーダ８０とは別の、周方向により多くのスリットを設ける等した高分解能のエンコーダやレゾルバを用い、モータ３２の軸の回転速度が検出されてもよい。モータ３２の回転が所定の駆動パルス（例えば、エンコーダ等からの出力パルス）に基づいて行われる場合、実際の駆動パルスに基づいてモータ３２の出力軸の回転速度を算出するものであってもよい。これにより、例えば、ＣＰＵ６２は、エンコーダ８０により所定のスリット８４の通過が検出された後、次のスリット８４の通過が検出されるまでの時間が、演奏対象となる楽曲データにおける１６分音符の音長の３分の１の長さとなる回転速度で、モータ３２を回転させることにより、サンホイール２８を正確に回転駆動させる。これにより、エンコーダ８０が検出するスリット８４の間隔が、最短音長に相当する例えば４０ティックとなる回転速度で、サンホイール２８を正確に回転駆動させることができる。

（ＭＩＤＩデータにテンポ変更イベントが入っていた場合のモータ制御）
ＭＩＤＩデータには、基準の演奏テンポが複数設定されている場合がある。例えば、ＭＩＤＩデータは、演奏が開始されるときの基準の演奏テンポの他に、演奏の途中において、基準の演奏テンポを変更するテンポ変更イベントを含む。制御部６０は、モータ回転制御部として、ＭＩＤＩデータに含まれる基準の演奏テンポが、複数設定されている場合、演奏の進行に応じてテンポ変更イベントに設定された基準の演奏テンポの変更に応じてモータ３２の回転速度を変更する。ＣＰＵ６２は、ＭＩＤＩデータに基づく演奏の途中において、ＭＩＤＩデータの基準の演奏テンポを変更するテンポ変更イベントを読み出し、その実行タイミングとなった場合、そのテンポ変更イベントにおけるテンポ変更に応じてモータ３２の回転速度を変更する制御を行う。

また、オルゴール１０においては、操作部４２により、演奏機構部１００による演奏テンポを変更する入力操作がされる。操作部４２により、演奏テンポを変更する入力操作がされることにより、ＭＩＤＩデータに含まれる基準の演奏テンポを、入力操作に応じたテンポに変更させる指示がされる。制御部６０は、テンポ変更指示部として、操作部４２を介して、演奏機構部１００による演奏テンポを変更させる入力操作を受け付ける。操作部４２が操作されることで、基準演奏テンポを基準として、遅くする、又は速くする演奏テンポを、所定の間隔で定めた目盛により複数段階に変更する入力操作を行えるようになっている。すなわち、制御部６０は、操作部４２から複数の目盛により複数の段階でテンポを設定するテンポ変更指示の入力を受け付ける。例えば、演奏テンポを速くするテンポ変更指示として、「＋１」から「＋１０」までの目盛りにより１０段階の設定が可能とされている。プラス方向に目盛りの数値が大きくなるほど、演奏テンポを速くする度合いが高いテンポ変更指示となる。本実施例においては、「＋１０」が前記所定範囲内の上限（演奏テンポを最も速くするテンポ変更指示）に対応する。例えば、演奏テンポを遅くするテンポ変更指示として、「−１」から「−２０」までの目盛りにより２０段階の設定が可能とされている。マイナス方向に目盛りの数値が大きくなるほど、演奏テンポを遅くする度合いが高いテンポ変更指示となる。本実施例においては、「−２０」が前記所定範囲内の下限（演奏テンポを最も遅くするテンポ変更指示）に対応する。すなわち、テンポ変更可能な所定範囲内に関して、好適には、所定の基準（速度変更を行わない標準値）から前記所定範囲内の下限までの目盛数が、前記所定範囲内の上限までの目盛数より多いものである。

（操作部によってテンポ変更が指示された場合のモータ制御）
ＣＰＵ６２は、操作部４２が操作されることにより、基準の演奏テンポに対してテンポ変更をさせる指示がされると、操作部４２の操作された目盛により設定された段階を、ＲＡＭ６４に記憶する。一方、フラッシュメモリ６６には、後述するテンポ変更テーブルが記憶されている。テンポ変更テーブルには、後述のように、操作部４２の操作により設定された段階に応じた変更比率が定められている。ＣＰＵ６２は、操作部４２が操作されることにより、テンポ変更をさせる指示を受け付けると、テンポ変更テーブル定められた変更比率に従って、操作部４２の操作により設定された段階に応じて変更する演奏テンポを決定する。ＣＰＵ６２は、モータ３２の回転速度を、速度制御テーブルに従って、決定された変更する演奏テンポに応じた回転速度に変更することにより、モータ３２により駆動される第１軸１２及び第２軸２６の回転速度を変更する。

制御部６０は、テンポ変更指示部として、操作部４２を介して、「＋１０」や「−２０」といった基準の演奏テンポに対して、ＣＰＵ６２が演奏テンポを変更する変更比率を決定するための段階を示す数値が、直接入力されることにより、演奏テンポを変更する指示を受け付けるものであってもよい。すなわち、段階を直接入力するものでもよい。また、演奏テンポの変更を指示する段階は「−２０」〜「＋１０」の範囲に限らず、無段階にテンポを変更可能とするものであってもよい。楽曲データに定められた演奏テンポが一定の場合においても、操作部４２において演奏テンポを変更する入力操作が行われた場合、演奏機構部１００による演奏テンポが変更される。すなわち、ＣＰＵ６２は、操作部４２を介して演奏テンポを変更する入力操作を行うための入力操作を受け付けた場合、そのテンポの変更に応じてモータ３２の回転速度を変更する。

制御部６０は、タイミング決定部として、複数のストッパ２２それぞれによるスターホイール１４における爪３６の停止を解除する開始タイミング（動作開始タイミング）を判定する。換言すれば、複数のストッパ２２それぞれに対応する電磁石２４の励磁乃至非励磁を切り替える動作の開始タイミング（電磁石２４の通電を実行乃至停止するタイミング）を判定する。例えば、楽曲データベース９０に記憶された複数の楽曲データのうち所定の楽曲データに対応する曲の演奏において、その楽曲データに定められた演奏音の発音タイミング（音の出力タイミング）及び音階に基づいて前記判定を行う。具体的には、各音階に対応する複数の振動弁１８を楽曲データに定められた出力タイミングで弾くために、ストッパ２２によるスターホイール１４における爪３６の停止を解除するタイミングを判定する。

ＣＰＵ６２は、エンコーダ８０により検出されるスリット８４の通過に基づいて、スターホイール１４の回転の停止を解除するストッパ２２の動作タイミングを制御する。サンホイール２８の回転軸である第２軸２６に設けられたエンコーダ８０のスリット位置とサンホイール２８の外周歯４０の歯先位置との位置関係は決められている。エンコーダ８０により検出されるスリット８４の通過から、サンホイール２８の歯先位置を特定することにより、スターホイール１４が回転し始めるタイミングを決定する。すなわち、ＣＰＵ６２は、楽曲データに従って演奏される曲のテンポ（第２軸２６の回転速度に対応）と、エンコーダ８０により検出されるサンホイール２８の回転量とに、基づいて、スターホイール１４の回転の停止を解除するストッパ２２の作動タイミングを制御する。

ＣＰＵ６２は、エンコーダ８０により検出されるスリット８４の通過に基づいて、スターホイール１４のギヤ部３８とサンホイール２８の外周歯４０とが正確に噛み合うように、スターホイール１４の回転の停止を解除するストッパ２２の動作開始タイミングを判定する。例えば、演奏対象となる楽曲データにおける所定の音の出力タイミングが経過した後、エンコーダ８０により少なくとも１つのスリット８４の通過が検出されたことをきっかけとしてスターホイール１４の回転の停止を解除するストッパ２２の動作開始タイミングを判定する。好適には、楽曲データに定められた１６分音符の音長の３分の１に相当する最短音長に対応する回転量がエンコーダ８０により検出されたとき、ストッパ２２によるスターホイール１４の回転の停止を解除するタイミングを判定する。例えば、エンコーダ８０により検出される、楽曲データに定められた４０ティック（演奏テンポ１２０で演奏される場合は、約４０ｍｓ）に相当する回転量に基づいて、ストッパ２２によるスターホイール１４の回転の停止を解除するタイミングを判定する。例えば図５に示す例では、楽曲データに定められた４０ティックの音長の音の演奏に際して、エンコーダ８０により１つのスリット８４の通過（１つのスリット８４の通過が検出された後、次の１つのスリット８４の通過）が検出されたことに基づいて、ストッパ２２によるスターホイール１４の回転の停止を解除する動作開始タイミングを判定する。

ＣＰＵ６２は、好適には、楽曲データが演奏される演奏テンポに従って、その楽曲データに定められた音の音長と、エンコーダ８０により検出されるサンホイール２８の回転量とに、基づいて、エンコーダ８０が楽曲データの演奏される音の音長に対応する回転量を検出したとき、ストッパ２２によるスターホイール１４の回転の停止を解除する動作開始タイミングを判定する。例えば、エンコーダ８０により検出される、楽曲データに定められた１２０ティック（演奏テンポ１２０で演奏される場合は、約１２０ｍｓ）に相当する回転量に基づいて、ストッパ２２によるスターホイール１４の回転の停止を解除する動作開始タイミングを判定する。例えば図５に示す例では、楽曲データに定められた１２０ティックの音長の音の演奏に際して、エンコーダ８０により４つのスリット８４の通過（１つのスリット８４の通過が検出された後、３つのスリット８４の通過）が検出されたことに基づいて、ストッパ２２によるスターホイール１４の回転の停止を解除する動作開始タイミングを判定する。

制御部６０は、停止解除制御部として、スターホイール１４の回転の停止を解除する動作開始タイミングに基づいて、ストッパ２２による停止状態を解除する動作を開始させる。具体的には、ＣＰＵ６２は、ストッパ２２によるスターホイール１４における爪３６の停止を解除する開始タイミングが判定された場合、その開始タイミングに基づいて、対応する電磁石２４の通電を開始し非励磁状態から励磁状態に切り換える制御をする。例えば、ＣＰＵ６２により、ストッパ２２によるスターホイール１４における爪３６の停止を解除する開始タイミングが判定された後、所定の補正量（ディレイ時間）が経過した時点で、対応する電磁石２４の通電を開始し非励磁状態から励磁状態に切り換える。好適には、電磁石２４を非励磁状態から励磁状態へ切り替えた後、予め定められた規定時間経過後にその電磁石２４を励磁状態から非励磁状態へ切り替える。すなわち、斯かるタイミングで電磁石２４の通電を停止させる。

制御部６０は、演奏機構部１００による演奏テンポを変更するテンポ変更指示の入力が受け付けられた場合、変更比率設定部として、受け付けられたテンポ変更指示に基づいて演奏テンポの変更比率を設定する。この演奏テンポの変更比率とは、演奏テンポの変更に際してその変更量を定める値であり、標準値（変更前の演奏テンポ）からの変化の割合（例えば、その絶対値）である。ＣＰＵ６２は、例えば、受け付けられる複数の目盛により複数の段階でテンポを設定するテンポ変更指示に基づいて、演奏テンポの変更比率を設定する。斯かる制御を行うため、好適には、テンポ変更指示に対応する複数の目盛と、演奏テンポの変更比率との関係を定めるテンポ変更テーブル９２、９４等が、フラッシュメモリ６６等に記憶されている。ＣＰＵ６２は、好適には、テンポ変更テーブル９２、９４等に定められた関係から、受け付けられたテンポ変更指示に基づいて、演奏テンポの変更比率を設定する。

図８は、テンポ変更テーブル９２の一例を示す図である。図８に示すように、テンポ変更テーブル９２においては、テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率が定められている。すなわち、演奏テンポを速くするテンポ変更指示として、つまみ設定値（目盛り）「＋１」に対応して掛率（変更比率）「１．０１」が、つまみ設定値「＋２」に対応して掛率「１．０２」が、・・・、つまみ設定値「＋１０」に対応して掛率「１．０９」が、それぞれ定められている。演奏テンポを遅くするテンポ変更指示として、つまみ設定値「−１」に対応して掛率「０．９９」が、つまみ設定値「−２」に対応して掛率「０．９８」が、・・・、つまみ設定値「−２０」に対応して掛率「０．８」が、それぞれ定められている。制御部６０は、変更比率設定部として、定められた関係から、受け付けられたテンポ変更指示に対応する変更比率をテンポ変更テーブル９２から読み出して、演奏テンポの変更比率として設定する。

好適には、楽曲データに含まれるテンポ設定情報に応じて、複数のテンポ変更テーブルが、フラッシュメモリ６６等に記憶されている。例えば、ＭＩＤＩデータに定められた基準演奏テンポに応じて、操作部４２により操作される各段階に応じたテンポ変更が異なる比率に設定された複数のテンポ変更テーブルが、フラッシュメモリ６６等に記憶されている。楽曲データに含まれるテンポ設定情報とは、少なくとも各楽曲データの基準演奏テンポを含む。好適には、各楽曲データにおけるテンポ変更イベントにおいて変更される変更後の演奏テンポを含む。図９は、テンポ変更テーブル９４の他の一例を示す図である。この図９に示すテンポ変更テーブル９４は、７０ｂｐｍ以上８０ｂｐｍ未満のテンポ設定情報を含み、同音連打回避を保証できるのが１００ｂｐｍまでの楽曲に関して用いられる関係を例示している。本実施例においては、例えば、６０ｂｐｍ以上７０ｂｐｍ未満のテンポ情報を含む楽曲データに対応するテンポ変更テーブル、７０ｂｐｍ以上８０ｂｐｍ未満のテンポ情報を含む楽曲データに対応するテンポ変更テーブル（図９に例示するテンポ変更テーブル９４）、８０ｂｐｍ以上９０ｂｐｍ未満のテンポ情報を含む楽曲データに対応するテンポ変更テーブル、・・・といったように、楽曲データベース９０に記憶される楽曲データに含まれ得るテンポ設定情報に関して、例えば１０ｂｐｍ毎にそれぞれ個別のテンポ変更テーブルが定められ、フラッシュメモリ６６等に記憶されている。演奏制御が行われる毎に、演奏対象となる楽曲データにおける基準演奏テンポに基づいて、最適な速度変換を実現するテンポ変更テーブルが作成され、変更比率の導出に用いられるものであってもよい。楽曲データベース９０に記憶された楽曲データ毎に、最適な速度変換を実現するテンポ変更テーブルが個別に定められて記憶されたものであってもよい。

制御部６０は、モータ回転制御部として、設定された変更比率に基づいて、モータ３２の速度を変更する。例えば、ＣＰＵ６２は、取得された楽曲データの基準演奏テンポ（或いは、テンポ変更イベントによる変更後の演奏テンポ）に、設定された変更比率を乗算（掛算）して、モータ３２の速度を決定する変更テンポを決定（算出）する。そして、その変更テンポを目標速度として、モータ３２の速度を変更する。すなわち、本実施例において、モータ回転制御部としてのＣＰＵ６２は、演奏テンポについて、テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率と、ＣＰＵ６２により取得された楽曲データの基準演奏テンポとに基づいて、モータ３２の速度を決定する変更テンポを決定するテンポ決定部に対応する。

図８及び図９を用いて例示した、ＣＰＵ６２により、変更比率設定部としての制御に用いられるテンポ変更テーブルにおいて、テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率は、上限（演奏テンポを最も速くする値）が同音連打問題の発生を抑制するように予め定められている。例えば、振動弁１８の振動が収まるまでに再度振動弁１８が弾かれることにより、異音が発生する同音連打問題を発生させる演奏テンポ（モータ３２の回転速度）が予め実験的に求められる。例えば、１２０ｂｐｍが、同音連打問題を発生させない演奏テンポの上限値に対応する。そして、各楽曲データの基準演奏テンポ或いはテンポ変更イベントにおける変更後の演奏テンポに掛算した値であって、同音連打問題を発生させない限りにおいて可及的に大きな値が、前記テンポ変更可能な所定範囲の上限として定められている。ＣＰＵ６２により、変更比率設定部としての制御に用いられるテンポ変更テーブルにおいて、テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率は、下限（演奏テンポを最も遅くする値）がモータ３２のトルク不足で振動弁１８を弾けなくなる問題の発生を抑制するように予め定められている。例えば、モータ３２のトルク不足で振動弁１８を弾けなくなる演奏テンポ（モータ３２の回転速度）が予め実験的に求められる。例えば、４０ｂｐｍが、モータ３２のトルク不足で振動弁１８を弾けなくなる問題を発生させない演奏テンポの下限値に対応する。そして、各楽曲データの基準演奏テンポ或いはテンポ変更イベントにおける変更後の演奏テンポに掛算した値であって、モータ３２のトルク不足で振動弁１８を弾けなくなる問題を発生させない限りにおいて可及的に小さな値が、前記テンポ変更可能な所定範囲の下限として定められている。

図８等を用いて例示した、変更比率設定部としての制御に用いられるテンポ変更テーブルにおいて、好適には、テンポ変更可能な所定範囲の上限における変更比率は、所定範囲の下限における変更比率より小さい。例えば、図８に示すテンポ変更テーブル９２において、テンポ変更可能な所定範囲内の上限値「１．０９」における変更比率は、標準値（テンポ変更前の値）に対して「（＋）０．０９」である。テンポ変更可能な所定範囲内の下限値「０．８」における変更比率は、標準値（テンポ変更前の値）に対して「（−）０．２」である。モータ３２がトルク不足となる回転速度に対応する演奏テンポは、モータ３２の仕様にもよるが、音楽として聞いた場合に比較的遅い演奏テンポとなる。従って、前記テンポ変更可能な所定範囲の下限における変更比率は、比較的大きな値とすることが許容される。一方、同音連打問題を発生させる演奏テンポは、音楽として聞いた場合に比較的標準に近い演奏テンポとなる。従って、前記テンポ変更可能な所定範囲の上限における変更比率は、比較的小さな値に抑える必要がある。テンポ変更可能な所定範囲の上限における変更比率を、所定範囲の下限における変更比率より小さい値とすることで、同音連打問題及びモータ３２のトルク不足で振動弁１８を弾けなくなる問題の発生を好適に抑制できる。

変更比率設定部としてのＣＰＵ６２は、取得された演奏する楽曲データの基準演奏テンポが、所定のテンポより遅いか否かを判断する判断部として機能する。そして、演奏する楽曲データの基準演奏テンポが、前記所定のテンポより遅いと判断されたとき、操作部４２により操作された目盛と対応する変更比率を、所定の基準値より大きくする。この基準値とは、例えば、図９に示すようなテンポ変更テーブル９４が複数存在する場合（テンポの区分に応じて対応するテンポ変更テーブルがそれぞれ存在する場合）において、それら複数のテンポ変更テーブル９４の基準となる所定のテンポ変更テーブルに定められた値に対応する。本実施例においては、例えば、図８に示すテンポ変更テーブル９２が斯かる基準値の定められたテンポ変更テーブルに相当する。すなわち、本実施例においては、フラッシュメモリ６６が、楽曲データの基準演奏テンポを所定のテンポとするときの前記変更比率として、所定の基準値が定められた変更比率を記憶する記憶部に対応する。

制御部６０は、変更比率設定部として、例えば、取得された演奏する楽曲データの基準演奏テンポが、所定のテンポ８０ｂｐｍ以上であると判断される場合には、基準値の定められたテンポ変更テーブルに相当する図８に示すテンポ変更テーブル９２を用いて変更比率を導出するが、所定のテンポ８０ｂｐｍよりも遅いと判断される場合には、テンポの区分毎に定められた例えば図９に示すテンポ変更テーブル９４を用いて変更比率を導出する。前述のように、同音連打問題を発生させる演奏テンポは、予め実験的に求められる所定値に対応するため、基準演奏テンポが遅い場合、特に演奏テンポを速める側の変更比率（プラス側の変更比率）を大きくとることが可能となる。例えば、図９に示すテンポ変更テーブル９４におけるプラス側の「＋１」から「＋１０」それぞれに対応する変更比率は、図８に示すテンポ変更テーブル９２におけるプラス側の「＋１」から「＋１０」それぞれに対応する変更比率よりも大きな値とされている。演奏する楽曲データの基準演奏テンポが、前記所定のテンポより遅いと判断されたとき、操作部４２により操作された目盛と対応する変更比率を、所定の基準値より大きくすることで、各楽曲データの基準演奏テンポに対応して、可及的に大きなテンポ変更比率を設定することができる。

制御部６０は、表示制御部として、操作部４２により操作されることにより、前記目盛の上限以上、又は下限以下にテンポ変更が指示されたとき、変更指示が可能な範囲を超えたことを、表示部４４に表示させる。図１０（ａ）〜（ｃ）は、操作部４２により操作されることによりテンポ変更が指示されたとき、ＣＰＵ６２により、表示制御部として制御されることで、表示部４４に表示されるテンポ変更表示を例示する図である。テンポ変更可能な所定範囲内のテンポ変更が指示された場合、図１０（ａ）に示すように、そのテンポ変更指示に対応する目盛りを示すテンポ変更表示が、表示部４４に表示される。指示されたテンポ変更が、所定範囲の上限以上となった場合、図１０（ｂ）に示すように、そのテンポ変更指示が可能な範囲を超えたことを示すテンポ変更表示が、表示部４４に表示される。指示されたテンポ変更が、所定範囲の下限以下となった場合、図１０（ｃ）に示すように、そのテンポ変更指示が可能な範囲を超えたことを示すテンポ変更表示が、表示部４４に表示される。

図１１は、オルゴール１０の制御部６０による演奏テンポ制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、演奏対象となる楽曲データに対応するテンポ設定情報が読み込まれる。次に、Ｓ２において、Ｓ１にて読み込まれたテンポ設定情報における基準演奏テンポ等に基づいて、演奏対象となる楽曲データに対して最適な速度変換を行う変更比率が定められたテンポ変更テーブルが作成される。例えば、演奏対象となる楽曲データの基準演奏テンポが、所定のテンポより遅いと判断されたとき、各目盛に対応する変更比率が、所定の基準値より大きい値とされる。或いは、予め定められてフラッシュメモリ６６等に記憶されたテンポ変更テーブル９２、９４等が読み出される。次に、Ｓ３において、演奏対象となる楽曲データが楽曲データベース９０から読み出される。次に、Ｓ４において、Ｓ２にて作成された（或いは、読み出された）テンポ変更テーブルに定められたテンポ変更可能な所定範囲内の変更比率と、Ｓ１にて取得された楽曲データの基準演奏テンポとに基づいて、基準演奏テンポに変更比率が乗算される等して、目標テンポが算出される。

次に、Ｓ５において、モータ３２の回転速度が、例えば公知のフィードバック制御（サーボ制御）により、Ｓ４にて算出された目標テンポに対応する値まで制御される。次に、Ｓ６において、モータ３２の回転速度が、Ｓ４にて算出された目標テンポに到達したか否かが判断される。このＳ６の判断が否定されるうちは、Ｓ６の判断が繰り返されることにより待機させられるが、Ｓ６の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、エンコーダ８０によりスリット８４の通過が検出されたか否かが判断される。このＳ７の判断が否定される場合には、Ｓ７の判断が繰り返されることにより待機させられるが、Ｓ７の判断が肯定される場合には、Ｓ８において、楽曲データ内に、音を発生させるタイミングに相当する音符情報があるか否かが判断される。このＳ８の判断が否定される場合には、Ｓ１０以下の処理が実行されるが、Ｓ８の判断が肯定される場合には、Ｓ９において、音符情報における音（音階）に対応するスターホイール１４を停止させるストッパ２２が解除される。

次に、Ｓ１０において、楽曲データ内に、演奏テンポを変更するテンポ変更イベントが定められているか、又は、操作部４２を介してのユーザの操作によりテンポ変更指示（ユーザテンポ情報）の入力が受け付けられたか否かが判断される。このＳ１０の判断が否定される場合には、Ｓ１５以下の処理が実行されるが、Ｓ１０の判断が肯定される場合には、Ｓ１１において、操作部４２を介してのユーザの操作により、目盛の上限以上、又は下限以下にテンポ変更が指示されたか否かが判断される。このＳ１１の判断が否定される場合には、Ｓ１３以下の処理が実行されるが、Ｓ１１の判断が肯定される場合には、Ｓ１２において、テンポ変更指示が可能な範囲を超えたことを示すテンポ変更表示が、表示部４４に表示される。次に、Ｓ１３において、楽曲データ内のテンポ変更イベント、又は、Ｓ２にて作成されたテンポ変更テーブルに定められたテンポ変更可能な所定範囲内の変更比率及び操作部４２を介して受け付けられたテンポ変更指示に基づいて、基準演奏テンポに変更比率が乗算される等して、目標テンポが算出される。次に、Ｓ１４において、モータ３２の回転速度が、例えば公知のフィードバック制御（サーボ制御）により、Ｓ１３にて算出された目標テンポに対応する値まで制御される。次に、Ｓ１５において、演奏終了であるか否かが判断される。このＳ１５の判断が否定される場合には、Ｓ７以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１５の判断が肯定される場合には、Ｓ１６において、モータ３２の回転が停止させられ、それをもって本ルーチンが終了させられる。

以上の制御において、Ｓ１及びＳ３が前記データ取得部（取得部）の動作に、Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１３、及びＳ１４が前記モータ回転制御部（テンポ決定部）の動作に、Ｓ１０が前記テンポ変更指示部の動作に、Ｓ７及びＳ８が前記タイミング決定部の動作に、Ｓ９が前記停止解除制御部の動作に、Ｓ４及びＳ１３が前記変更比率設定部（判断部）の動作に、Ｓ１１及びＳ１２が前記表示制御部の動作に、Ｓ１及びＳ３が取得ステップに、Ｓ４及びＳ１３がテンポ決定ステップに、Ｓ５、Ｓ６、及びＳ１４が回転ステップに、それぞれ対応する。

本実施例によれば、所定範囲内に定めた変更比率に基づいて、モータ３２の速度を決定する変更テンポを決定させることにより、演奏テンポの変更が指示されて、モータ３２の速度を変更する場合であっても、同音連打問題と、モータ３２のトルクの下限を超えて振動弁１８を弾けない問題を起こりにくくすることができる。すなわち、同音連打問題やモータのトルク不足で振動弁を弾けない問題を起こり難くするオルゴール１０及びそのオルゴール１０の作動を制御するプログラムを提供することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

本発明は、図１〜図１１等を用いて前述した構成に限定されるものではない。例えば、スターホイール１４に設けられる爪３６の数は４つには限定されず、周方向に９０°毎に設けられたものでなくともよい。スターホイール１４におけるギヤ部３８は、必ずしも爪３６に対応する位置に設けられたものでなくともよく、周方向に位相の異なる位置に設けられたものであってもよい。第１群に属する複数の電磁石２４及びストッパ２２と、第２群に属する複数の電磁石２４及びストッパ２２とが、第１軸１２の軸心を中心とする周方向に９０°の位相差で配設されたものでなくともよく、例えば全ての電磁石２４が同一平面上に一列に配設されたものであってもよい。逆に、爪３６がスターホイール１４の周方向に５つ以上設けられている場合等において、スターホイール１４に設けられた爪３６の数に応じて、複数の電磁石２４及びストッパ２２が、第１軸１２の軸心を中心とする周方向に所定の位相差で３つ以上の位相に対応する位置に配設されたものであってもよい。スターホイール１４を係止させるための構成として、各スターホイール１４に対応して２つ以上のストッパ２２が設けられたものであってもよい。制御部６０がインターネット等の通信回線に接続され、その通信回線を介して楽譜データをダウンロードして楽曲データベース９０に蓄積するものであってもよい。その他、スターホイール１４の形状、ストッパ２２の構成（板部材５０の形状）、及び各構成の相対位置等は、オルゴールの設計に応じて適宜変更される。例えば、ギヤ部３８は、必ずしも２歯ずつ設けられるものでなくともよく、爪３６が対応する振動弁１８を弾くために十分な距離及び時間だけサンホイール２８から駆動されればよく、１歯或いは３歯以上のギヤ部が設けられたものであってもよい。ストッパ２２は、電磁石２４の励磁状態において、電磁石２４の磁力によりストッパ２２を第１回動方向へ回動させる作用を発生させる磁性部材として永久磁石を備えても良い。永久磁石は、好適には、電磁石２４が励磁状態とされた場合に電磁石２４との間で反発力（同種の磁極間の斥力）が発生する位置で、板部材５０と一体的に設けられた合成樹脂部材５４にインサート成形されても良い。ストッパ２２の板部材５０が電磁石２４の磁力すなわちその電磁石２４と永久磁石との間の斥力によりスナップばね５６による付勢に逆らう。これにより、ストッパ２２は、第２軸２０を中心としてスターホイール１４から離隔させられる方向（第１回動方向）に回動させられ、板部材５０による爪３６の係止が解除される非係止状態とされる。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：オルゴール、１２：第１軸、１４：スターホイール、１８：振動弁、３２：モータ、３６：爪、６０：制御部（コンピュータ）、６６：フラッシュメモリ（記憶部）

Claims (6)

1. 所定の配列方向に配置される複数の振動弁と、
   前記振動弁の配列方向に沿って配置される第１軸に取り付けられ、前記第１軸が回転することにより、回転して前記振動弁を弾く爪を備えるスターホイールと、
   基準演奏テンポを含む楽曲データを取得する取得部と、
   演奏テンポについて、テンポ変更可能な所定範囲内の変更比率と、前記取得部により取得された前記楽曲データの前記基準演奏テンポとに基づいて、音を発生させる前記爪を回転させるためのモータの速度を決定する変更テンポを決定するテンポ決定部と、
   前記テンポ決定部により決定された変更テンポに従って前記第１軸を回転させるモータと
   を、備えることを特徴とするオルゴール。
2. テンポ変更可能な所定範囲内の上限における前記変更比率は、所定範囲内の下限における前記変更比率より小さい
   請求項１に記載のオルゴール。
3. 複数の目盛により複数の段階でテンポを設定可能なテンポ変更指示部を備え、
   前記テンポ変更指示部は、所定の基準から、前記所定範囲内の下限までの目盛数が、所定の基準から、前記所定範囲内の上限までの目盛数より多い
   請求項２に記載のオルゴール。
4. 前記テンポ変更指示部により、前記目盛の上限以上、又は下限以下にテンポ変更が指示されたとき、変更指示が可能な範囲を超えたことを、表示部に表示させる表示制御部を備える
   請求項３に記載のオルゴール。
5. 楽曲データの基準演奏テンポを所定のテンポとするときの前記変更比率として、所定の基準値が定められた変更比率を記憶する記憶部と、
   前記データ取得部により取得された演奏する楽曲データの基準演奏テンポが、所定のテンポより遅いか否かを判断する判断部と、
   前記判断部により、前記基準演奏テンポが前記所定のテンポより遅いと判断されたとき、前記テンポ変更指示部の目盛と対応する前記変更比率を、所定の基準値より大きくする変更比率設定部と
   を、備える
   請求項３又は４に記載のオルゴール。
6. 基準演奏テンポを含む楽曲データを取得する取得ステップと、
   演奏テンポについての所定の変更比率に基づいて、音を発生させる爪を回転させるためのモータの速度を決定するテンポとして、前記取得ステップにより取得された前記楽曲データの前記基準演奏テンポから、テンポ変更時の前記楽曲データの変更テンポを決定するテンポ決定ステップと、
   複数の振動弁が配列される所定の配列方向に沿って配置され、前記複数の振動弁と対向する爪を備えるスターホイールが取り付けられる第１軸を、前記テンポ決定ステップにより、変更比率に基づいて決定された変更テンポに応じた速度で回転させるモータを回転させる回転ステップと
   を、オルゴールのコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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