JP3788321B2 - 電気オルゴール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的に制御されるオルゴールに関し、特に該電気オルゴールの駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オルゴールは、周知のように櫛歯状のコームの振動弁を回転するシリンダのピンで弾くことにより発音するものであり、コームの振動による独特の音色が好まれている。また、コームの振動によりオルゴールと同様な音色で発音するものとして、コームの複数の振動弁に夫々対応して配設した星形のホイールを、音階にあわせて孔を空けた穿孔シートで選択的に回転し、回転するホイールの爪で振動弁を弾くようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オルゴールに予め用意された曲にはスタンダードな曲が多く、選曲の幅が狭いので自分の好みの曲を選ぶのが困難である。また、オルゴールで好みの曲を再生しようとすると、シリンダをオリジナル制作する必要があり、非常に高価なものとなって誰もが気楽に楽しめるといったものではない。また、穿孔シートを用いるオルゴールでは、穿孔シートの制作はシリンダの制作より比較的容易ではあるが、それでも、穿孔シートの制作に手間を要するとともに、高精度を伴う作業であり、この意味において制作困難である。特に、コームによる独特の響きを得るには振動弁を自然減衰させることが重要であり、同音を短時間に連続発音することは避ける必要がある。したがって、穿孔シートの作成あるいはシリンダの作成においても原曲をオルゴール用に編曲する必要があり、音楽的な専門知識も要する。
【０００４】
本発明は、例えば誰もが気楽に好きな曲を自分のオルゴールで奏でることができるようにするために、実用的な電気オルゴールを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気オルゴールは、音源要素としての複数の振動弁と、前記複数の振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段とを含んでなり、前記複数のアクチュエータは、前記複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置されたことを特徴とする。これによれば、所望の曲情報に応じてアクチュエータ駆動指示手段によりアクチュエータを駆動することで、オルゴール曲を自動的に奏でることができるので、ピンを設けたシリンダや穿孔シートを格別に作成することなく、誰もが気楽に好きな曲を自分のオルゴールで奏でることができるようになる。更に、複数のアクチュエータを前記複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置する構成であるので、隣合う振動弁に対応するアクチュエータを隣接して配置する必要がなくなり、アクチュエータの横幅サイズが振動弁の横幅サイズに制限されることなく、比較的大きなアクチュエータを幅狭の振動弁に適用できる。よって、振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータを使用することができ、この種の電気オルゴールを容易に実現することができる。なお、この電気オルゴールを奏でる方法は、従来からの奏法スタイルである自動演奏スタイル、ハンドル等の手回しにより演奏が歩進する手回しスタイル、鍵盤演奏のように演奏者のキーオン操作によって演奏が進行するマニュアル演奏スタイル等のいずれにも適用可能である。
請求項３に係る本発明の電気オルゴールは、音源要素としての複数の振動弁からなる振動弁ユニットであって、複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置してなるものと、該振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段とを含んでなる電気オルゴールであって、前記複数のアクチュエータは、前記第１の弁配列及び前記第２の弁配列に対応して少なくとも２列を成して分散的に配置されたことを特徴とする。
請求項７に係る本発明の電気オルゴールは、音源要素としての複数の振動弁からなる振動弁ユニットであって、複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置して共通基端部を介して一体化してなるものと、該振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段と、前記振動弁ユニットと前記アクチュエータと前記駆動指示手段とを配設した函体とを備える電気オルゴールであって、前記共通基端部が前記函体と固定関係にある振動伝達部に固着されてなり、振動弁、基端部、共通基端部、振動伝達部、函体の順に振動伝達がなされるようにしたことを特徴とする。
請求項９に係る本発明の電気オルゴール装置は、音源要素としての複数の振動弁と、前記振動弁の自由端を駆動する先端部を有するメカアクチュエータと、前記メカアクチュエータを駆動する電気アクチュエータとからなる電気オルゴール装置であって、前記メカアクチュエータは、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記先端部を駆動開始位置から駆動終了位置まで移動させ、前記電気アクチュエータのオフ動作に応じて前記先端部を駆動時とは異なる軌跡で前記駆動終了位置から前記駆動開始位置に向けて移動させる運動変換機構を有し、前記メカアクチュエータは、安定状態、準安定状態、不安定状態を呈することができ、前記先端部が前記駆動開始位置にある時前記メカアクチュエータは安定状態をとり、前記先端部が前記駆動終了位置にある時前記メカアクチュエータは不安定状態をとると共に該先端部が前記振動弁の振動可能域から外れており、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記メカアクチュエータの先端部で前記振動弁を駆動する時、該メカアクチュエータは、前記安定状態から不安定状態及び準安定状態を経過して不安定状態に至り、前記電気アクチュエータのオフ動作にて前記メカアクチュエータは、前記不安定状態から安定状態に遷移して、その安定状態を維持して、次の電気アクチュエータのオ ンに備えるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明に係るオルゴール１０の外観斜視図である。オルゴール１０は、本体ケース１と蓋体１１から構成され、本体ケース１は上部に開口部を有し、この開口部の一辺に断面Ｌ字型の蓋体１１が蝶番１２を介して開閉自在に取り付けられている。本体ケース１内には、該本体ケース１底面に固着された振動弁ユニット固定フレーム１３と、これに取り付けられた振動弁ユニット２と、本体ケース１底面に配置された振動弁駆動部３が収納されており、本体ケース１内の側方に電子回路部Ａ（図において一点鎖線で示す）が配設されている。蓋体１１の裏側には液晶表示器１１ａが配設されており、この液晶表示器１１ａは再生する楽曲の楽譜の表示などに用いることができる。なお、液晶表示器１１ａは具備されなくてもよい。本体ケース１の前面には外部からの楽曲データを供給するメモリスティック（商標）Ｂを挿入するためのスロット孔７が形成されており、スロット孔７の下方にはＭＩＤＩ規格の楽曲データの入出力を行うＭＩＤＩインターフェース用の入出力ピン８が具えられている。なお、図１において点線で示すように手回しオルゴール演奏を模擬するために、手回し用ハンドル５、パルスパターン回転盤４、パルスパターン検出用センサ６及び音符分解能切り換えスイッチＳ等を含むハンドル式演奏進行手段が具備されてもよいが、これらについては後述する。
【０００７】
図２は、図１に示したオルゴール１０における振動弁ユニット２と振動弁駆動部３を抽出して示す外観斜視図である。振動弁ユニット２は、互いに平行な第１コーム２０ａと第２コーム２０ｂとを備える双歯構造を有しており、第１コーム２０ａの基端部２１ａに連なる共通基端部２１を介して、第２コーム２０ｂの基端部２１ｂを連結してなる断面コ字型に形成されている。振動弁ユニット２の共通基端部２１は、振動弁ユニット固定フレーム１３の共通基端部固着部１３ａに、ネジ止め１３ｄ等により固定されている。コーム２０ａ及び２０ｂは、共通基端部２１の対向する縁部から、それぞれ垂直に立ち下がる金属製の櫛歯板からなり、そこに設けられた複数の櫛歯の各々が振動弁２２に相当する。すなわち、コーム２０ａ及び２０ｂは、その櫛歯板面が本体ケース１の底面に対して垂直となる向きに配置されており、各振動弁２２の先端（自由端）は下方（本体ケース１の底面）を指向している。
【０００８】
振動弁駆動部３は、本体ケース１の底面に取り付けられたアクチュエータ固定部３０に設置された複数のアクチュエータ３１を備える。アクチュエータ３１は、コーム２０ａ及び２０ｂの振動弁２２の夫々に対応して具備されるもので、電子回路Ａの制御に応じて、各々が対応する振動弁２２の自由端を弾くように構成されており、該自由端の振動方向がその駆動方向とされるように配置される。つまり、アクチュエータ３１は、アクチュエータ固定部３０上に、その駆動方向がコーム２０ａ及び２０ｂに対して垂直な方向を指向するように配置される。各アクチュエータ３１の後述するプランジャには、それぞれ逆Ｕ字型の戻しバネ３２が装着されている。戻しバネ３２は、アクチュエータ固定部３０に固定されているバネ共通基端部１５から櫛歯状に立ち上がる多数の金属部材の先端部を、逆Ｕ字形状に折り曲げて弾性体として形成したものである。
【０００９】
アクチュエータ３１は、複数の振動弁２２の各配列すなわち各コーム２０ａ，２０ｂの両側において、列を成して、且つ次に述べるように分散的に配置されている。
図３はアクチュエータ３１の配置例を示す平面図である。図３では、便宜上、個々のアクチュエータ３１を区別するための符号としてｅ１〜ｅｎを用い、個々の振動弁２２を区別するための符号としてｄ１〜ｄｎを用い、添字１〜ｎは振動弁２２とアクチュエータ３１の対応を示している。例えば、振動弁ｄ１はアクチュエータｅ１によって駆動される。図３において、アクチュエータ３１は、第１コーム２０ａの右側の配列（第１の配列）と、第１コーム２０ａと第２コーム２０ｂの間（すなわち第１コーム２０ａの左側若しくは第２コーム２０ｂの右側）の配列（第２の配列）と、第２コーム２０ｂの左側の配列（第３の配列）との３列構成からなる。前述のバネ共通基端部１５もアクチュエータ３１の各配列に対応して設けられている。
【００１０】
ここで、振動弁２２の配列について簡単に説明すると、図３において、各アクチュエータｅ１〜ｅｎに対応する各振動弁ｄ１〜ｄｎは、例えば振動弁ｄ１を「Ｃ」とすると、振動弁ｄ２が「Ｃ＃」、振動弁ｄ３が「Ｄ」…というように、振動弁ｄ１からｄ２，ｄ３，…ｄｎの順に順次半音づつピッチが上がって行くように形成されているものとする。本実施例では、振動弁ｄ１〜ｄｎは、各コーム２０ａ及び２０ｂにおいて、図３において下から上に向かって順次音高が上がって行くように配列が成されている。図２に示すように外観上は、各振動弁２２のいずれも同一に形成されているように見えるが、各振動弁２２は、弁配列方向の幅は同一にして、その厚みを僅かづつ異ならせる、即ち音高が異なる毎に、その厚みを減じて形成したり、振動弁２２の弁長手方向のどこかにくぼみを形成し、各振動弁において該くぼみの大きさや位置を異ならせた形成したり、あるいは、弁配列方向の配列ピッチは変えずに、振動弁幅を僅かに異ならせたりすること、にて各振動弁２２に異なる音階音を形成している。コーム２０ａは、振動弁２つ跳びの間隔で振動弁を設置しない個所が設けられている「歯抜け」構造に形成されており、一方、コーム２０ｂは、コーム２０ａの前記「歯抜け」個所に対向する個所にのみ振動弁２２が設けられており、つまり、２つ跳びの間隔で振動弁２２が設けられている。
各アクチュエータ３１は、隣接して配置されている振動弁２２に対応するものが、同じ配列上に配置されないように、適宜分散して配置されている。図３の例では、各アクチュエータｅ１〜ｅｎは、アクチュエータｅ１は第１の配置列に配置され、アクチュエータｅ２は第２の配置列に配置され、アクチュエータｅ３は第３の配置列に配置され、アクチュエータｅ４が第１の配置列に配置され、…という具合に、振動弁２２の配列に対応して第１〜第３の配置列に、コーム２０ａ及び２０ｂの両側に分散的（千鳥状）に配置される。
【００１１】
例えば、振動弁ｄ１、ｄ２、ｄ３と、これに対応するアクチュエータｅ１，ｅ２，ｅ３の配置について説明すると、振動弁ｄ１と振動弁ｄ２は第１コーム２０ａに具備されており、振動弁ｄ１に対応して、アクチュエータｅ１が図において右側から振動弁ｄ１を弾くように第１配列に位置されており、振動弁ｄ２に対応して、アクチュエータｅ２が、図において左側から振動弁ｄ２を弾くように第２配列に位置されている。すなわち、アクチュエータｅ１とアクチュエータｅ２は、コーム２０ａに隣接して配列された振動弁ｄ１，ｄ２の両側に分散して異なる配列に配置されることになる。また、第２コーム２０ｂに具備された振動弁ｄ３に対応してして、アクチュエータｅ３が図において左側から振動弁ｄ３を弾くように、コーム２０ｂの左側の第３配列に位置されている。アクチュエータｅ３は、隣接する音高（半音下）の振動弁ｄ２に対応するアクチュエータｅ２と交互に配置されていることになる。
【００１２】
かくして、アクチュエータｅ１，ｅ２，ｅ３は、アクチュエータｅ１から見ると図３において左上がりに階段状に配置される。アクチュエータｅ４，ｅ５，ｅ６…ｅｎについても同様に、第１〜第３の配列に順次配置される。このように、アクチュエータ３１が、コーム２０ａと２０ｂの振動弁２２の配列に対応して複数の配列を成して配置されることで、例えば、アクチュエータｅ１からみて同一配置列上に隣接して配置されるアクチュエータｅ４は、振動弁２２に対して２つ飛びの間隔で配置されることとなり、振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータ３１を使用することができ、幅狭の振動弁２２を無理なく駆動できる駆動システムを実現できる。従って、電気オルゴールを容易に実用化できる。
【００１３】
なお、図３において、第１のコーム２０ａと第２のコーム２０ｂの間にあたる第２配列に配置されるアクチュエータｅ２，ｅ５，ｅ８…は、第１コーム２０ａに備わる振動弁ｄ２，ｄ５，ｄ８…のみを駆動するように配置されている。このように、双歯コーム２０ａ，２０ｂの中間（第２の配列）に配置されるアクチュエータ３１は、双歯コームの何れか一方のコーム（この例では２０ａ）のみを駆動するようにすることで、構成を簡素化して、取り付け作業を簡便に行える。
【００１４】
なお、双歯コーム２０ａ，２０ｂに対応するアクチュエータ３１の配列は、上述の３列に限らず、２列のみ（第１及び第２の配列または第１及び第３の配列）から成っていてもよいし、あるいは４列からなっていてもよい（各コーム２０ａ，２０ｂの両側にそれぞれ配列する）。この場合も、隣合う振動弁２２に対応するアクチュエータ３１を隣接して配置する必要がないので、上述と同様な効果を奏する。また、コーム構成としては、双歯の振動弁ユニットに限らず、コーム一つからなるものであってもよい。この場合は、アクチュエータは振動弁の配列の両側において（２列構成で）分散的に配置され、各アクチュエータの並び方向の相互間隔は、一つ跳びで配置される。また、３枚以上の複歯コームからなる構成であってもよく、例えばコームを４枚設ける場合の構成例としては、上述のコの字型の双歯の振動弁ユニット２を２つ設けて構成してもよい。尚、双歯の振動弁ユニットとしては、本実施例に示すようなコの字型に形成されるものに限らず、各コームを連結する共通基端部に倣った平面状にコームを取り付けして形成したものであってもよい。各コーム２０ａ及び２０ｂの「歯抜け」個所については、上述の振動弁を設けない「歯抜け」構造に限らず、該当個所にダミーの振動弁を設けるようにしてもよい。この場合、前記ダミー振動弁個所に隣接する振動弁と同じ音高を有する振動弁を設置することで、共鳴により音響を豊かにする効果を付与するような構成にしてもよい。また、歯抜け個所において、ダミー振動弁に限らず、本来の振動弁を設ける用にしてもよい。その場合は各コーム２０ａ，２０ｂは同一構成のものを使用することができるので簡便である。尚、各コーム２０ａ，２０ｂにおける振動弁の音階配列は上述のものに限らず適宜の配列であってよい。
【００１５】
図２に戻ると、アクチュエータ固定部３０は、全てのアクチュエータ３１を同一面上に配置した一枚板状の基盤からなっていて、全ての振動弁２２に対応する面積を持つものであり、アクチュエータ３１の駆動方向と並び方向との両方向に平行な面（本実施例では本体ケース１の底面）に固定される。尚、アクチュエータ固定部３０を固定する取付面は水平面に限らず、略水平面（例えば傾斜角度４５゜以下）であればよい。このように、同一面上に設置された複数のアクチュエータ３１を、その駆動方向と並び方向の両方向に平行な取付面に配置し、該取付面は略水平面とすることで、組立作業を容易にすることができ、組立精度の向上を図ることができる。また、保守点検作業も容易になる。なお、図２のようにアクチュエータ３１を水平に取り付けると、各配列間の異方向配置による重力による影響を受けないので、各振動弁２２に対して均一な駆動力を確保できる。
【００１６】
振動弁ユニット固定フレーム１３は、二つの脚部１３ｂを有し、両脚部１３ｂの間にアクチュエータ固定部３０が配置される（図２では一方の脚部１３ｂのみが図示されている）。振動弁ユニット２を固着した前述の共通基端部固着部１３ａは、両脚部１３ｂの上に橋架され、その一端部である自由端部が一方の脚部１３ｂに対してネジ１３ｃ等により着脱式に取り付けられ、その他端部が他方の脚部１３ｂに対して蝶番１２を介して回動可能に取り付けられる。メンテナンス時等において、ネジ１３ｃを外して、共通基端部固着部１３ａを上方に持ち上げることで、蝶番１２を介して該固着部１３ａが振動弁ユニット２と共に上方に回動し、アクチュエータ固定部３０上のアクチュエータ３１の配列を露出させることができる。従ってアクチュエータ３１のメンテナンスを容易に行うことができる。メンテナンス終了後は、前記固着部１３ａを下方に下げるだけで、蝶番１２を介した所定軌跡の下方回動によって振動弁ユニット２が所定の位置に確実に戻される。従って再組立時におけるアクチュエータ３１と振動弁２２の当接位置ズレ等が生じないので好ましい。
【００１７】
振動弁ユニット固定フレーム１３の脚部１３ｂは、本体ケース１の底面にねじ等により固定される。各振動弁２２が対応するアクチュエータ３１で弾かれると、その自由端が振動し、発生した振動がコーム２０ａ又は２０ｂから共通基端部２１に伝わる。この共通基端部２１と接合している固定フレーム１３は振動伝達部材の役目を果たしており、振動弁２２で発生した振動が該フレーム１３を介して本体ケース１に伝達され、本体ケース１が共鳴する。従って、弾かれた振動弁２２に対応するオルゴール音が発音される時豊かな共鳴効果が得られる。
【００１８】
次に、図４を参照してアクチュエータ３１の駆動制御について簡単に説明する。図４は電気回路Ａの概略ブロック図である。楽曲データ外部メモリ４４は、例えばＳＭＦ（スタンダードＭＩＤＩファイル）フォーマットのような所定フォーマットの楽曲データを記憶しており、図１に示したメモリスティックＢ等に相当する。準備スイッチ４５の操作により、この楽曲データ外部メモリ４４から楽曲データがフォーマット変換部４２によって読み出される。フォーマット変換部４２は、前記読み出したＭＩＤＩフォーマットのデータを当該オルゴール１０が扱う所定のデータフォーマットに変換し、変換したデータを内部メモリ４３に書き込む。内部メモリ４３には１乃至複数曲分の楽曲データを記憶することができる。また、フォーマット変換部４２は、一曲分の楽曲データの変換が終了する毎に終了信号を出力する。制御部４０では、この終了信号に応じて該当楽曲データの内部メモリ４３における記憶領域を特定し、曲番情報と対応づけて内部記憶する。曲選択スイッチ４６は、内部メモリ４３に記憶した１乃至複数の楽曲データのうちユーザ所望の楽曲データを曲番によって選択するスイッチである。制御部４０は、該スイッチ４６により選択された曲番に対応する楽曲データを内部メモリ４３から読み出す。
【００１９】
内部メモリ４３に記憶された１曲の楽曲データは、１つの音符に対応する音高、タッチ及び発音タイミングの各データを１セット（音符データ）として、１曲分の音符の数分の複数セットのデータからなる。なお、当該オルゴール１０における楽曲データは、原楽曲データで同時発音となるような複数の音符については、発音タイミングがそれぞれ僅かにずれるように発音タイミングデータを変換した上で各音符を異なるセットデータで規定してそれぞれ異なるアドレスにて内部メモリ４３に記憶するか、あるいは、同一発音タイミングデータのままで各音符を異なるセットデータで規定してそれぞれ異なるアドレスにて内部メモリ４３に記憶するようにすればよい。
発音タイミングデータは、例えば四分音符あたり２４クロック（４分の４拍子で１小節あたり９６クロック）に対応させた所定分解能のクロックをタイムベースとするデータであり、曲の先頭から該当する音符の発音開始時点までの時間をクロック数で示すデータである。ただし、同一の読み出しアドレスで読み出される音符データの１セットのうち、音高データとタッチデータは現在の音符に対応するが、発音タイミングデータは次の音符の発音タイミングを示す。従って、曲の最初の音符に対応する音符データに先行して、該最初の音符の発音タイミングを示す発音タイミングデータのみからなるデータセットが記憶され、曲の始まりでは最初の音符の発音タイミングデータのみが読み出される。勿論、発音タイミングデータの形式はこれに限らず、各音符間の時間差に対応する形式など、その他適宜のものであってよい。
【００２０】
本実施例に係わる電気オルゴール１０の再生演奏は、内部のテンポクロックに従って行うことも可能であり、また、手回しハンドル５の手動操作に連動して行うことも可能である。内部のテンポクロックに従って行う場合、制御部４０は、所定の内部テンポクロックに従って曲の先頭からの経過時間をカウントし、このカウントした経過時間データと読み出されたデータ中の発音タイミングデータとを比較し、その一致に応じて内部メモリ４３の読み出しアドレスを歩進制御する。この読み出しアドレスの歩進に応じて内部メモリ４３から楽曲データの１音符毎の音符データが順次読み出される。内部メモリ４３から読み出された音符データのうち音高データとタッチデータは、アクチュエータ３１の駆動を制御するための信号として制御部４０から駆動回路４１に出力される。駆動回路４１は与えられた音高データに対応するアクチュエータ３１をタッチデータに応じた強さでオンする（該アクチュエータ３１のプランジャをオン駆動する）。これに応じて該オンしたアクチュエータ３１に対応する振動弁２２が駆動され、オルゴール音が発音される。周知のように、内部テンポクロックの速度を調整することで、再生演奏のテンポを調整することが可能である。
【００２１】
手回しハンドル５の手動操作に連動して行う場合、図１で点線で示したようなハンドル式演奏進行手段により、再生演奏のテンポを設定・制御する。ハンドル式演奏進行手段は、回転自在に配設された円盤状の回転盤４と、その中心に取り付けられ本体ケース１の外部に引き出されたクランク状のハンドル５と、回転盤４の外周近傍に配設された磁気センサ６と、本体ケース１の側面のハンドル５下方に配設された切換スイッチＳとからなる。回転盤４の外周には所定の磁気的パルスパターンが形成されており、ハンドル５を回転操作すると、それに応じて回転盤４が回転し、磁気センサ６から回転盤４の回転方向及び回転速度に応じたパルス信号が出力される。このパルス信号は再生演奏テンポを設定するクロックパルスとして使用される。すなわち、制御部４０は、このパルス信号に従って曲の先頭からの経過時間をカウントし、前述の経過時間データと同様の経過時間データを得る。以下前述と同様に、この経過時間データと発音タイミングデータとの比較に基づき内部メモリ４３の読み出しアドレスを歩進制御し、音符データを順次読み出す。この場合、ハンドル５の手回し速度に従って、オルゴールの再生演奏テンポが設定・制御される。なお、音符分解能切り換えスイッチＳは、ハンドル５の一操作（例えば、１回転，１／２回転等）につき行われる演奏進行のスケール（例えば、ハンドル１回転につき１小節進行する、あるいは２小節進行する等）を切り換えるものである。制御システムの詳細例は、特願２００１−２８４４９５に記載されているので、必要なら参照されたい。
【００２２】
次に、電磁ソレノイドによりアクチュエータ３１を構成した例について図５を参照して説明する。図５（ａ）の例において、アクチュエータ３１は、円筒形状に巻線してなるコイル３４と、このコイル３４の周囲をカバーするヨーク３５と、コイル３４内に直線移動可能に挿入された棒状のプランジャ３３とから構成される。プランジャー３３は、コア本体（可動鉄心）３３ａと、コア頭３３ｂと、コア尾３３ｃから構成される。コア頭３３ｂは、例えば黄銅のような非磁性体の金属で形成されており、コア本体３３ａに圧入され一体化されている。このコア頭３３ｂにより対応する振動弁２２が打撃される。コア尾３３ｃは樹脂で形成され、コア本体３３ａとの接合部に設けた突起を介して、コア本体３３ａに装着する。コア尾３３ｃを樹脂で形成することで、前述の戻しバネ３２を取り付ける挿入孔３２’の形成が容易である。加えて、コア本体３３ａの長手方向の長さとコイル３４の長手方向の長さとを同長とすることで、電気エネルギー一定としたときの駆動力効率を高める役割を果たす。即ちコア本体３３ａ及びコイル３４の長手方向の長さの同一が条件とすると、コア本体３３ａに戻しバネ３２の取り付け孔３２’を直接設けた場合はアクチュエータ３１のオン時に孔３２’がコイル３４内に埋没してしまうので、それが埋没しないように孔３２’を設けたコア尾３３ｃを非磁性体で形成している。コア本体３３ａは、例えば鉄等で形成され、磁化特性ヒステリシスの小さい強磁性体からなり、コイルの軸長と略々同じ長さから成っており、図に示すコイル非励磁状態では、コア本体３３ａ後端（コア尾３３ｃ側）は、戻しバネ３２の力により、プランジャ駆動方向（矢印ｘ）の反対側にコイル３４から突出している。コア本体３３ａとして、ヒステリシスの小さい材質を用いることで、残留磁気を少なくして、高い駆動応答性を確保できる。
【００２３】
コイル３４に通電がなされると磁束が発生し、コア本体３３ａをコイル３４内に引き込む向きに推力（図において矢印ｘの方向）が生じて、プランジャ３３が駆動される。これに応じて、コア頭３３ｂが突出して、プランジャ駆動方向（矢印ｘ）前方に具えられた振動弁２２を打撃し、該振動弁２２が振動して、発音が成される。
尚、ヨーク３５はコイル３４の外周のみならず、開口部近傍の内周面もカバーするように構成されており、これにより積極的に磁路を形成して、効率良くプランジャ３３の推力を得ることができる。上述のアクチュエータ３１におけるプランジャ３３の変更例として、コア頭３３ｂとコア尾３３ｃの双方を樹脂で形成してもよい。この場合、駆動部の剛性を高めて音質をよくするためコア頭３３ｂの先端部に非磁性体の金属からなるヘッダを装着する。また、プランジャ３３は、コア本体３３ａの両端部に接合突起部を設け、それに対応する接合孔をコア頭３３ｂとコア尾３３ｃに設けて、各々を接合するアウトサート構造で一体形成してもよい。
【００２４】
図５（ｂ）にアクチュエータ３１の別の構成例を示す。アクチュエータ３１は２つのコイル３４ａ及び３４ｂを具え、外周を覆うヨーク３５は、コイル３４ｂ端部を閉鎖するように形成されている。プランジャ３３は、磁性体のコア本体３３ａと、非磁性体のコア頭３３ｂからなる。コア本体３３ａの後端部には衝撃アブソーバばね３３ｄがコイル３４ｂ内に具備されており、コイル３４ｂ作動時のプランジャ３３の戻り時にコア本体３３ａ後端とヨーク端３５ａとの衝突音を低減させている。「コア本体３３ａ長手方向長」＜「コイル３４ａ，３４ｂ長手方向長」の関係を維持することで、コイル３４ａと３４ｂの夫々に交互に通電されるように使用すると、プランジャ３３の押し方向（図において左へ）駆動と、引き戻し（図において右へ）駆動を交互に行える。この場合は、戻しバネ３２は不要であるが、あっても差し支えない。
図５（ｃ）に更に別のアクチュエータ３１の構成例を示す。ヨーク３５に覆われたコイル３４内に備わるプランジャ３３は、永久磁石からなる先頭部３３ａを有しており、樹脂からなるプランジャ後部３３ｂの後端には戻しバネ３２を装着する透孔３２’が設けられている。コイル３４に通電がなされると先端部３３ａの磁力と、磁化したヨーク３５の磁力が反発して、プランジャ３３が駆動される。
【００２５】
以上の実施例では、直線駆動されるアクチュエータ３１のプランジャ３３の先端で対応する振動弁２２を直接的に打撃するものとして説明した。その場合は、打撃直後の弁の振動を確保するために、アクチュエータ３１を即座にオフしてプランジャ３３を初期位置に直ちに戻す必要がある。これに対して、次に説明する第２の実施例においては、電気アクチュエータ３１のプランジャ３３の動きを運動変換機構を介してメカアクチュエータ５０に伝達し、該メカアクチュエータにより振動弁２２の振動運動を妨げることなく該振動弁を打撃する。
図６は、この第２の実施例に係る振動弁ユニット２と振動弁駆動部３を示す外観斜視図である。振動弁ユニット２は、前述の実施例に示したものと同様な構成からなる。第２実施例における振動弁駆動部３は、前述の実施例に示したものと同様の分散的配置で各振動弁２２に対応して電気アクチュエータ３１を設けてなり、更に、各電気アクチュエータ３１に対応してメカアクチュエータ５０をそれぞれ設けてなる。電気アクチュエータ３１は図５に示したような電磁ソレノイドタイプのものを適宜用いてよい。
【００２６】
メカアクチュエータ５０は、コーム２０ａ，２０ｂの下方に設けられたメカアクチュエータ保持軸５３に、これを回転軸心として回転可能に取り付けられており、対応する電気アクチュエータ３１の駆動に応じて、メカアクチュエータ５０を介して対応する振動弁２２の自由端を弾くように構成される。メカアクチュエータ５０は、振動弁２２の自由端を駆動するための複数の先端部（本実施例では４つ）を、例えば全体として鈎十字形状を成して有しており、各先端部（振動弁打撃部）は回転方向を指向して尖って形成されている。各メカアクチュエータ５０に対応して板状の押さえバネ５１が設けられている。各メカアクチュエータ５０においては側面から見て正方形状の押さえバネ受け部５２が該メカアクチュエータ５０の側面から接着または一体形成によって突出して設けられており、押さえバネ５１がバネ受け部５２に当接してメカアクチュエータ５０の回転運動を規制する。
【００２７】
図７及び図８（ａ）〜（ｃ）を参照して、メカアクチュエータ５０の構成例について説明する。図７は振動弁駆動部３を上からみた平面略図であり、説明簡略化のため振動弁駆動部３の一部分のみ図示し、コーム２０ａ，２０ｂをそれぞれの基端部の切断面で示す。図８（ａ）〜（ｃ）は、メカアクチュエータ５０の動作態様を示す側面略図である。複数の電気アクチュエータ３１（図７においては電気アクチュエータｅ１〜ｅ９のみを示す）の配置位置及び夫々に対応する振動弁の配列は、第１実施例において図３を参照して説明したものと同様になされており、各電気アクチュエータ３１は、コーム２０ａ，２０ｂの両側に分散的に配置されている。この詳細な説明は既述のものを援用して省略する。
メカアクチュエータ５０は、夫々対応する振動弁２２の下方に、先端部の回転軌道が各コーム２０ａ，２０ｂに対して直交するように配置されている。対応する電気アクチュエータ３１のオン駆動時において突出するプランジャ３３の先端部が、メカアクチュエータ５０の一先端部を駆動することで、該メカアクチュエータ５０が回転される。図８（ａ）に示すように、メカアクチュエータ５０は、４つの先端部５０ａ〜５０ｄのうち、非駆動状態において下方に位置される先端部（図８（ａ）において先端部５０ｃ）が、対応する電気アクチュエータ３１のプランジャ３３の直進駆動方向前方に位置するように配置されている。バネ受け部５２はメカアクチュエータ５０に対して、バネ受け部５２の対角線方向とメカアクチュエータ５０の十字方向（回転中心ｐと先端部５０ａ〜５０ｄを結ぶ方向）が、所定角度（例えば１０゜〜２０゜程度）ズレるように取り付けされており、バネ受け部５２の対角線方向と、メカアクチュエータ５０の回転中心と先端部５０ａ〜５０ｄの頂点部を結ぶ方向とは例えば１０゜〜３５゜程度の角度を成すように形成される。上記２つの角度設定条件は、振動弁２２の振動幅長及びメカアクチュエータ５０の回転中心と先端部５０ａ〜５０ｄの長さ（半径長）によって左右され、上記条件は前記半径長５〜１５ｍｍの場合に相当し、例えば半径長がもっと大きい場合は、上記条件は緩やか（許容範囲拡大）になる。また、前記先端部５０ａ〜５０ｄの頂点部（駆動点）を図８のように尖らせるのではなく、丸みを帯びたカム状十字アクチュエータとすれば、上記アクチュエータ十字方向と中心駆動点を向く方向とは、当然同一方向となる。メカアクチュエータ５０の非駆動状態において、押さえバネ５１で押されたバネ受け部５２は、振動弁２２に対してそれに対応する対向辺とが直角をなし、図８（ａ）に示すように一つの先端部５０ａが駆動開始位置（待機位置）に位置する。バネ受け部５２の対向辺と振動弁２２とのなす角は、押さえバネ５１の押さえ方向が左斜め上から右斜め下の４５度傾いておれば、前記角は４５度で交わるようになる。
【００２８】
図６に示すように、各メカアクチュエータ５０に対応する押さえバネ５１は、電気アクチュエータ３１の戻しバネ３２と共にバネ共通保持部１６に保持されている。図７において、バネ共通保持部１６は、符号１６ａ〜１６ｃで示すように電気アクチュエータ３１の各配列に対応して設けられている。各メカアクチュエータ５０に対応する押さえバネ５１は適宜のバネ共通保持部１６ａ〜１６ｃから伸びてくるようになっていてよく、要するに電気アクチュエータ３１の配置の間の空いている場所を通って押さえバネ５１が延設される。また図７に示すように各メカアクチュエータ５０に対応するバネ受け部５２は、該メカアクチュエータ５０のどちらの側面側に設けてもよく、対応する押さえバネ５１によって押さえられるようになっていればよい。例えば、電気アクチュエータｅ１に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２はバネ共通保持部１６ｂから延設された押さえバネ５１によって押さえられるように一側面側に配置される一方で、電気アクチュエータｅ２に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２はバネ共通保持部１６ａから延設された押さえバネ５１によって押さえられるように他側面側に配置される。また、押さえバネ５１の形状も画一化されることなく、対応するバネ受け部５２を押さえることができるように適宜変形してよい。例えば、図７において、電気アクチュエータｅ３に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２を押さえるための、バネ共通保持部１６ｃから延設された押さえバネ５１の先端形状は他よりも幅広になっている。
押さえバネ５１の設置の変更例としては、図７に示す部材６０を押さえバネ基部として該押さえバネ基部から延設された押さえバネ５１によって、電気アクチュエータｅ３，ｅ６，ｅ９…に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２を押さえるように構成してもよい。
【００２９】
押さえバネ５１とバネ受け部５２は、メカアクチュエータ５０の動作状態を、
安定状態、準安定状態、不安定状態に規定する複安定規定部材の役目を果たし、これにより、電気アクチュエータ３１の一回の直線的な往復駆動をメカアクチュエータ５０の１／４回転を一段階とする段階的回転がなされる。図８（ａ）〜（ｃ）を参照してメカアクチュエータ５０の動作態様について説明すると、図８（ａ）に示す電気アクチュエータ３１の非駆動状態においては、押さえバネ５１は、対応するバネ受け部５２の当接する面を下方へ常圧接しており、この状態においてメカアクチュエータ５０は安定状態にある。図８（ａ）に示す安定状態を第１の安定位置とする。このように、メカアクチュエータ５０は回転方向に対して９０゜毎にこの安定状態を得る。他方、不安定状態においては、メカアクチュエータ５０には、押さえバネ５１の押力によって、安定状態に遷移しようとする作用力が働く。なお、メカアクチュエータ５０における４つの先端部５０ａ〜５０ｄは、その回転範囲に応じて、弁打撃用、ストッパ用、駆動用、の３つの機能に切り替わって動作する。
【００３０】
電気アクチュエータ３１のオン動作（駆動）により、メカアクチュエータ５０の駆動用として機能する先端部５０ｃがプランジャ３３に押動されてメカアクチュエータ５０が回転し、これに伴い、弁打撃用として機能する先端部５０ａが所定の駆動開始位置から移動開始する。先端部５０ａは振動弁２２を打撃し、振動弁２２の振動可能域を越えて、第１の安定位置から略４５゜回転した隣接する安定状態への移行中間点に位置すると、メカアクチュエータ５０に対する押さえバネ５１からの安定状態遷移作用力が働かない状態になり、メカアクチュエータ５０は準安定状態を呈する。図８（ｂ）において、この準安定状態におけるプランジャ３３の先端位置を矢印ｚで示す。プランジャ３３の引き続く押動に伴い、図８（ｂ）に示すように、メカアクチュエータ５０が準安定状態を僅かでも越えると、メカアクチュエータ５０は不安定状態となり、メカアクチュエータ５０に対して、押さえバネ５１の下向きの押力により、前記第１の安定位置から次の安定位置に遷移するように遷移作用力が働き、メカアクチュエータ５０は、ストッパ用として機能する先端部５０ｂが５０ｂ’に位置するまで回転する。ここで、先端部５０ｂ’がプランジャ３３に当接するためメカアクチュエータ５０の回転が一時的に抑止されて、メカアクチュエータ５０は移動停止して次の安定位置への移行が成されるのを待つ。この状態において打撃用の先端部５０ａは破線５０ａ’で示すように駆動終了位置に達し、振動弁２２の振動の妨げとならない位置にある。すなわち、電気アクチュエータ３１のプランジャ３３がオンのまま伸びたままであっても、打撃用の先端部５０ａは振動弁２２の振動の妨げとならない。これによって、電気アクチュエータ３１への電気エネルギー（電流×電圧）が有する電気パルス幅を計算して考慮しなくても、振動弁２２の連打に間に合う程度の適宜な電気パルスを用意すればよく、設計自由度が上がる。
【００３１】
電気アクチュエータ３１のオフ動作により、プランジャ３３が引き戻されると、メカアクチュエータ５０は図８（ｃ）に示す第２の安定位置へ遷移する。ストッパ用の先端部５０ｂは、プランジャ３３が完全戻り位置に戻る直前（図において点線で示すプランジャ位置３３’）まで、プランジャ３３によって係止されているが、プランジャ３３の位置が前記位置３３’を越えて完全戻り位置に戻ると、プランジャ３３とストッパ用の先端部５０ｂの係止が解かれて、メカアクチュエータ５０は、押さえバネ５１による安定状態への遷移作用力に従って、第２の安定位置まで遷移して、この安定状態を維持して、次の電気アクチュエータ３１のオン動作に備える。すなわち、この時、次の弁打撃用として機能する先端部５０ｄが前記駆動開始位置に位置する。これまで弁打撃用として機能していた先端部５０ａは、電気アクチュエータ３１がオフに切り替わった時、前記破線５０ａ’で示す駆動終了位置から更に下方に幾分移動し、図８（ｃ）に示される位置に至る。次に電気アクチュエータ３１のオン動作がなされたとき弁打撃用の先端部５０ｄが前述と同様に駆動開始位置から駆動終了位置まで移動し、振動弁２２の駆動がなされる。なお、それ以前に弁打撃用として機能していた先端部５０ａは、メカアクチュエータ５０の回転に伴って振動弁２２の下方にて移動してゆき、やがて再び弁打撃用として機能するとき図８（ａ）に示すような駆動開始位置に復帰する。従って先端部５０ａの復帰時の軌跡も振動弁２２の障害にならない。このように、弁打撃用として機能した先端部５０ａは、電気アクチュエータ３１のオフ動作に応じて駆動時とは異なる軌跡で駆動終了位置から駆動開始位置に向けて復帰移動するようになっており、駆動時と復帰時とでは異なる軌跡を描くヒステリシス特性を示すうメカアクチュエータ５０の運動変換機構が構成されている。
【００３２】
上述したメカアクチュエータ５０の回転動作状態の遷移と、電気アクチュエータ３１に入力される駆動パルス信号の関係について図９（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図９（ａ）において、与えられた発音すべき１音について、該当する電気アクチュエータ３１に駆動パルス信号が入力（オン）されると、プランジャ３３は該パルス信号の立ち上がりから時間的に極僅かな遅れをもって移動を開始し、図においてＬで示す時間で完全突出状態まで移動する。プランジャ３３は、前記パルス信号が入力されている間（オン中）完全突出状態を維持しており（図においてＭで示す時間）、該信号が立ち消えると（オフすると）、極僅かな時間的遅れをもって戻しバネ３２による引き戻し動作が開始し、完全戻り位置まで引き戻される（図においてＮで示す時間）。この時、図５（ｂ）の電気アクチュエータ３１の場合は、戻しバネ３２の代わりに、コイル３４ｂに通電してプランジャ３３を戻してよい。
【００３３】
図９（ａ）を拡大して、プランジャ３３の移動量に対応するメカアクチュエータ５０の回転角度の一例を示すと図９（ｂ）のようである。前述した通りプランジャ３３の一回の直線的往復動作がメカアクチュエータ５０の略９０゜回転（１／４回転）に対応している。駆動パルス信号のオンによるプランジャ３３の移動開始に応じてメカアクチュエータ５０の回転が開始され、上述の駆動終了位置にて回転停止される。この時メカアクチュエータ５０は回転開始から略５０゜（例えば４５゜〜６０゜程度でよい）回転した位置にあり、ここで回転停止状態が維持される。駆動パルス信号のオフによりプランジャ３３の引き戻しが始まり、プランジャ３３が所定位置（図においてｑ）を越えると、メカアクチュエータ５０の残りの回転がなされる。
【００３４】
前記駆動パルス信号として、例えば１００ｍｓ幅パルス信号を用いると、高性能な発音を行うオルゴールが可能である。例えば、１分間に４分音符９０個のテンポで、楽曲演奏を行う場合、１６分音符は約１６６ｍｓかかるので、パルス信号が１００ｍｓとしても、プランジャ３３の引き戻し動作開始以降に略々６６ｍｓの余裕があるので、この間にメカアクチュエータ５０の待機位置からの残りの回転（図９の例では４０゜回転）が行われればよい。このようにすると、１分間に４分音符９０個のテンポで楽曲演奏を行う場合、１６分音符の長さで同一振動弁の連続した打撃、すなわち、１６分音符の連続同音演奏が可能となる。なお、図において、パルス幅調整可能域Ｗは、プランジャ３３の完全突出位置に対応する時点からパルス信号オフ時までの時間領域であって、この間、パルス信号の時間的長さが任意に調整可能であり、概ね０〜１５０ｍｓ程度の幅で調整可能ある。
【００３５】
図６のように電気アクチュエータ３１とメカアクチュエータ５０を具備する構成によれば、電気アクチュエータ３１のオン駆動時間が長くても振動弁打撃部材（先端部５０ａ〜５０ｄ）が振動弁２２の振動の妨げになることなく安定した振動を確保することができ、また、振動弁打撃部材（先端部５０ａ〜５０ｄ）の弁駆動時の軌跡と復帰時の軌跡とが異なるヒステリシス特性を持たせたため、振動弁打撃部材（先端部５０ａ〜５０ｄ）の復帰時の動きが振動弁２２の振動の妨げになることなく安定した振動を確保することができる。
【００３６】
押さえバネ５１の更に別の配置例として、押さえバネ５１を電気アクチュエータ３１の下方に配設するようにしてもよく、これにより電気アクチュエータ３１の並び方向の相互間隔を更に広くとることができる。この例について図１０を参照して簡単に説明すると、図１０（ａ）に示すように、一枚のコーム２０の両側において分散的に、電気アクチュエータ３１（図においてｅ１〜ｅ６）が２列構成で配置されており、これに対応してメカアクチュエータ５０が配置され、戻しバネ３２と押さえバネ５１とを保持するバネ共通保持部１６は、電気アクチュエータ３１の２列の配列に対応して設けられる。図１０（ｂ）の側面略図に示すように、各電気アクチュエータ３１はアクチュエータ設置台１７に載置され、アクチュエータ固定部３０と電気アクチュエータ３１の間に間隔が形成されるので、押さえバネ５１を電気アクチュエータ３１の下方に配設できる。
【００３７】
なお、本発明に係るオルゴール１０の演奏の方法として、例えばＭＩＤＩ楽器によるマニュアル演奏で演奏することもできる。そのためには、図１に示すＭＩＤＩ入出力ピン８から入力されたＭＩＤＩ演奏データを図４におけるフォーマット変換部４２に入力して、当該オルゴールが扱う所定のフォーマットに変換し、、変換した演奏データに基づき制御部４０及び駆動回路４１を介してリアルタイムでアクチュエータ３１を駆動制御するようにすればよい。この場合、ＭＩＤＩ出力機能付きのキーボード等のＭＩＤＩ楽器をオルゴール１０のＭＩＤＩ入出力ピン８に接続して、該キーボード等の鍵盤演奏操作をおこなうことでこのオルゴール１０を奏でることができる。このマニュアル演奏スタイルをとった場合、本発明の電気オルゴールは、オルゴールというより、オルゴールという音源を利用した電子楽器という形態に変わる。制御は電子的であるが、音源はアコースティックであり、ＭＩＤＩ制御ピアノのような大がかりな装置は必要なく、低コストでアコースティック音源を楽しむことができる。なお、このマニュアル演奏形態の電子楽器は、電子鍵盤楽器に限らず、電子管楽器、電子ハーモニカ等いかなる形態であっても実現できる。即ち、任意の形態のＭＩＤＩ制御楽器のアコースティック音源として利用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、複数のアクチュエータを複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置した構成とすることにより、隣合う振動弁に対応するアクチュエータを隣接して配置する必要がなくなり、アクチュエータの横幅サイズが振動弁の横幅サイズに制限されることなく、比較的大きなアクチュエータを幅狭の振動弁に適用できる。従って振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータを使用することができ、この種の電気オルゴールを容易に実用化することができる。
また、複数のアクチュエータの駆動方向と並び方向の両方向に平行な取付面にアクチュエータを配置し、その取付面は略水平面とすることにより、組立作業と保守点検作業を簡便化することができる。
また、振動弁ユニットを複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置してなる構成とし、複数のアクチュエータを第１の弁配列及び第２の弁配列に対応して少なくとも２列を成して分散的に配置する構成（この場合、前記第１及び第２の弁配列に夫々１列の場合と、一方の弁配列に対して２列、他方に１以上の列を配設する場合を含む）としたことにより、振動弁の総数に比べて弁配列の長さ方向のサイズを装置全体でみて短縮することができることでオルゴール装置のコンパクト化に寄与すると共に、隣合う振動弁に対応するアクチュエータを隣接して配置する必要がなくなり、アクチュエータの横幅サイズが振動弁の横幅サイズに制限されることなく、比較的大きなアクチュエータを幅狭の振動弁に適用できる。従って振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータを使用することができ、この種の電気オルゴールを容易に実用化することができる。
また、振動弁ユニットを複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置して共通基端部を介して一体化してなる構成とし、共通基端部が函体に固着した振動伝達部材に固着されてなり、振動弁、基端部、共通基端部、振動伝達部材、函体の順に振動伝達がなされるようにすることで、振動弁の総数に比べて弁配列の長さ方向のサイズを装置全体でみて短縮することができることでオルゴール装置のコンパクト化に寄与すると共に、弾かれた振動弁に対応するオルゴール音が発音される時豊かな共鳴効果を得ることができる。
また、振動弁の自由端を駆動する先端部を有するメカアクチュエータと、メカアクチュエータを駆動する電気アクチュエータとを具備し、メカアクチュエータを、電気アクチュエータのオン動作に応じて先端部を駆動開始位置から駆動終了位置まで移動させ、電気アクチュエータのオフ動作に応じて先端部を駆動時とは異なる軌跡で駆動終了位置から駆動開始位置に向けて移動させる運動変換機構を有し、前記メカアクチュエータは、安定状態、準安定状態、不安定状態を呈することができ、前記先端部が前記駆動開始位置にある時前記メカアクチュエータは安定状態をとり、前記先端部が前記駆動終了位置にある時前記メカアクチュエータは不安定状態をとると共に該先端部が前記振動弁の振動可能域から外れており、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記メカアクチュエータの先端部で前記振動弁を駆動する時、該メカアクチュエータは、前記安定状態から不安定状態及び準安定状態を経過して不安定状態に至り、前記電気アクチュエータのオフ動作にて前記メカアクチュエータは、前記不安定状態から安定状態に遷移して、その安定状態を維持して、次の電気アクチュエータのオンに備えるようにした構成とすることにより、このようなメカアクチュエータを介在させていることで、連打など素早い打撃に際して、電気アクチュエータで振動弁を直接打撃する場合に比べて、電気信号の制御をし易い構成とすることができ、電気信号に応じて振動弁を適切に駆動させることができるものであり、実用的な電気オルゴールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るオルゴールの一実施例を示す外観斜視図。
【図２】 同実施例に係る振動弁ユニットと振動弁駆動部の具体例を示す斜視図。
【図３】 同実施例に係るアクチュエータの配置例を示す図。
【図４】 本発明に係るオルゴールの電気回路例を示すブロック図。
【図５】 本発明に係る電気アクチュエータとして利用可能な電磁ソレノイドのいくつかの例を示す図。
【図６】 本発明の第２の実施例に係る振動弁ユニットと振動弁駆動部の具体例を示す斜視図。
【図７】 同実施例に係る振動弁駆動部を上からみた平面略図。
【図８】 同実施例に係るメカアクチュエータの動作状態を示す略図。
【図９】 同実施例に係る電気アクチュエータを駆動させるパルス信号とそれに応じるメカアクチュエータの動作遷移の一例を示すタイムチャート。
【図１０】 本発明に係る更に別の実施形態を示す図であって、（ａ）はコーム及び振動弁駆動部を上からみた平面略図であって、（ｂ）はその側面略図。
【符号の説明】
１ 本体ケース（函体）
２ 振動弁ユニット
３ 振動弁駆動部
１０ オルゴール
１３ 固定フレーム（振動伝達部）
１３ａ 共通基端部固着部（共通基端部の固着部分）
２０ａ，２０ｂ コーム（第１の弁配列，第２の弁配列）
２１ 共通基端部
２１ａ，２１ｂ 基端部
２２ 振動弁
３１ アクチュエータ（電気アクチュエータ）
３２ 戻しバネ
３３ プランジャ
４０ 制御部（アクチュエータ駆動指示手段）
４１ 駆動回路
４２ フォーマット変換部
４３ 内部メモリ
４４ 外部メモリ
５０ メカアクチュエータ（運動変換機構）
５１ 押さえバネ（運動変換機構）
５０ａ〜５０ｄ メカアクチュエータの先端部
５２ メカアクチュエータのバネ受け部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的に制御されるオルゴールに関し、特に該電気オルゴールの駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オルゴールは、周知のように櫛歯状のコームの振動弁を回転するシリンダのピンで弾くことにより発音するものであり、コームの振動による独特の音色が好まれている。また、コームの振動によりオルゴールと同様な音色で発音するものとして、コームの複数の振動弁に夫々対応して配設した星形のホイールを、音階にあわせて孔を空けた穿孔シートで選択的に回転し、回転するホイールの爪で振動弁を弾くようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オルゴールに予め用意された曲にはスタンダードな曲が多く、選曲の幅が狭いので自分の好みの曲を選ぶのが困難である。また、オルゴールで好みの曲を再生しようとすると、シリンダをオリジナル制作する必要があり、非常に高価なものとなって誰もが気楽に楽しめるといったものではない。また、穿孔シートを用いるオルゴールでは、穿孔シートの制作はシリンダの制作より比較的容易ではあるが、それでも、穿孔シートの制作に手間を要するとともに、高精度を伴う作業であり、この意味において制作困難である。特に、コームによる独特の響きを得るには振動弁を自然減衰させることが重要であり、同音を短時間に連続発音することは避ける必要がある。したがって、穿孔シートの作成あるいはシリンダの作成においても原曲をオルゴール用に編曲する必要があり、音楽的な専門知識も要する。
【０００４】
本発明は、例えば誰もが気楽に好きな曲を自分のオルゴールで奏でることができるようにするために、実用的な電気オルゴールを提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気オルゴールは、音源要素としての複数の振動弁と、前記複数の振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段とを含んでなり、前記複数のアクチュエータは、前記複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置されたことを特徴とする。これによれば、所望の曲情報に応じてアクチュエータ駆動指示手段によりアクチュエータを駆動することで、オルゴール曲を自動的に奏でることができるので、ピンを設けたシリンダや穿孔シートを格別に作成することなく、誰もが気楽に好きな曲を自分のオルゴールで奏でることができるようになる。更に、複数のアクチュエータを前記複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置する構成であるので、隣合う振動弁に対応するアクチュエータを隣接して配置する必要がなくなり、アクチュエータの横幅サイズが振動弁の横幅サイズに制限されることなく、比較的大きなアクチュエータを幅狭の振動弁に適用できる。よって、振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータを使用することができ、この種の電気オルゴールを容易に実現することができる。なお、この電気オルゴールを奏でる方法は、従来からの奏法スタイルである自動演奏スタイル、ハンドル等の手回しにより演奏が歩進する手回しスタイル、鍵盤演奏のように演奏者のキーオン操作によって演奏が進行するマニュアル演奏スタイル等のいずれにも適用可能である。
請求項３に係る本発明の電気オルゴールは、音源要素としての複数の振動弁からなる振動弁ユニットであって、複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置してなるものと、該振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段とを含んでなる電気オルゴールであって、前記複数のアクチュエータは、前記第１の弁配列及び前記第２の弁配列に対応して少なくとも２列を成して分散的に配置されたことを特徴とする。
請求項７に係る本発明の電気オルゴールは、音源要素としての複数の振動弁からなる振動弁ユニットであって、複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置して共通基端部を介して一体化してなるものと、該振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段と、前記振動弁ユニットと前記アクチュエータと前記駆動指示手段とを配設した函体とを備える電気オルゴールであって、前記共通基端部が前記函体と固定関係にある振動伝達部に固着されてなり、振動弁、基端部、共通基端部、振動伝達部、函体の順に振動伝達がなされるようにしたことを特徴とする。
請求項９に係る本発明の電気オルゴール装置は、音源要素としての複数の振動弁と、前記振動弁の自由端を駆動する先端部を有するメカアクチュエータと、前記メカアクチュエータを駆動する電気アクチュエータとからなる電気オルゴール装置であって、前記メカアクチュエータは、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記先端部を駆動開始位置から駆動終了位置まで移動させ、前記電気アクチュエータのオフ動作に応じて前記先端部を駆動時とは異なる軌跡で前記駆動終了位置から前記駆動開始位置に向けて移動させる運動変換機構を有し、前記メカアクチュエータは、安定状態、準安定状態、不安定状態を呈することができ、前記先端部が前記駆動開始位置にある時前記メカアクチュエータは安定状態をとり、前記先端部が前記駆動終了位置にある時前記メカアクチュエータは不安定状態をとると共に該先端部が前記振動弁の振動可能域から外れており、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記メカアクチュエータの先端部で前記振動弁を駆動する時、該メカアクチュエータは、前記安定状態から不安定状態及び準安定状態を経過して不安定状態に至り、前記電気アクチュエータのオフ動作にて前記メカアクチュエータは、前記不安定状態から安定状態に遷移して、その安定状態を維持して、次の電気アクチュエータのオ ンに備えるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明に係るオルゴール１０の外観斜視図である。オルゴール１０は、本体ケース１と蓋体１１から構成され、本体ケース１は上部に開口部を有し、この開口部の一辺に断面Ｌ字型の蓋体１１が蝶番１２を介して開閉自在に取り付けられている。本体ケース１内には、該本体ケース１底面に固着された振動弁ユニット固定フレーム１３と、これに取り付けられた振動弁ユニット２と、本体ケース１底面に配置された振動弁駆動部３が収納されており、本体ケース１内の側方に電子回路部Ａ（図において一点鎖線で示す）が配設されている。蓋体１１の裏側には液晶表示器１１ａが配設されており、この液晶表示器１１ａは再生する楽曲の楽譜の表示などに用いることができる。なお、液晶表示器１１ａは具備されなくてもよい。本体ケース１の前面には外部からの楽曲データを供給するメモリスティック（商標）Ｂを挿入するためのスロット孔７が形成されており、スロット孔７の下方にはＭＩＤＩ規格の楽曲データの入出力を行うＭＩＤＩインターフェース用の入出力ピン８が具えられている。なお、図１において点線で示すように手回しオルゴール演奏を模擬するために、手回し用ハンドル５、パルスパターン回転盤４、パルスパターン検出用センサ６及び音符分解能切り換えスイッチＳ等を含むハンドル式演奏進行手段が具備されてもよいが、これらについては後述する。
【０００７】
図２は、図１に示したオルゴール１０における振動弁ユニット２と振動弁駆動部３を抽出して示す外観斜視図である。振動弁ユニット２は、互いに平行な第１コーム２０ａと第２コーム２０ｂとを備える双歯構造を有しており、第１コーム２０ａの基端部２１ａに連なる共通基端部２１を介して、第２コーム２０ｂの基端部２１ｂを連結してなる断面コ字型に形成されている。振動弁ユニット２の共通基端部２１は、振動弁ユニット固定フレーム１３の共通基端部固着部１３ａに、ネジ止め１３ｄ等により固定されている。コーム２０ａ及び２０ｂは、共通基端部２１の対向する縁部から、それぞれ垂直に立ち下がる金属製の櫛歯板からなり、そこに設けられた複数の櫛歯の各々が振動弁２２に相当する。すなわち、コーム２０ａ及び２０ｂは、その櫛歯板面が本体ケース１の底面に対して垂直となる向きに配置されており、各振動弁２２の先端（自由端）は下方（本体ケース１の底面）を指向している。
【０００８】
振動弁駆動部３は、本体ケース１の底面に取り付けられたアクチュエータ固定部３０に設置された複数のアクチュエータ３１を備える。アクチュエータ３１は、コーム２０ａ及び２０ｂの振動弁２２の夫々に対応して具備されるもので、電子回路Ａの制御に応じて、各々が対応する振動弁２２の自由端を弾くように構成されており、該自由端の振動方向がその駆動方向とされるように配置される。つまり、アクチュエータ３１は、アクチュエータ固定部３０上に、その駆動方向がコーム２０ａ及び２０ｂに対して垂直な方向を指向するように配置される。各アクチュエータ３１の後述するプランジャには、それぞれ逆Ｕ字型の戻しバネ３２が装着されている。戻しバネ３２は、アクチュエータ固定部３０に固定されているバネ共通基端部１５から櫛歯状に立ち上がる多数の金属部材の先端部を、逆Ｕ字形状に折り曲げて弾性体として形成したものである。
【０００９】
アクチュエータ３１は、複数の振動弁２２の各配列すなわち各コーム２０ａ，２０ｂの両側において、列を成して、且つ次に述べるように分散的に配置されている。
図３はアクチュエータ３１の配置例を示す平面図である。図３では、便宜上、個々のアクチュエータ３１を区別するための符号としてｅ１〜ｅｎを用い、個々の振動弁２２を区別するための符号としてｄ１〜ｄｎを用い、添字１〜ｎは振動弁２２とアクチュエータ３１の対応を示している。例えば、振動弁ｄ１はアクチュエータｅ１によって駆動される。図３において、アクチュエータ３１は、第１コーム２０ａの右側の配列（第１の配列）と、第１コーム２０ａと第２コーム２０ｂの間（すなわち第１コーム２０ａの左側若しくは第２コーム２０ｂの右側）の配列（第２の配列）と、第２コーム２０ｂの左側の配列（第３の配列）との３列構成からなる。前述のバネ共通基端部１５もアクチュエータ３１の各配列に対応して設けられている。
【００１０】
ここで、振動弁２２の配列について簡単に説明すると、図３において、各アクチュエータｅ１〜ｅｎに対応する各振動弁ｄ１〜ｄｎは、例えば振動弁ｄ１を「Ｃ」とすると、振動弁ｄ２が「Ｃ＃」、振動弁ｄ３が「Ｄ」…というように、振動弁ｄ１からｄ２，ｄ３，…ｄｎの順に順次半音づつピッチが上がって行くように形成されているものとする。本実施例では、振動弁ｄ１〜ｄｎは、各コーム２０ａ及び２０ｂにおいて、図３において下から上に向かって順次音高が上がって行くように配列が成されている。図２に示すように外観上は、各振動弁２２のいずれも同一に形成されているように見えるが、各振動弁２２は、弁配列方向の幅は同一にして、その厚みを僅かづつ異ならせる、即ち音高が異なる毎に、その厚みを減じて形成したり、振動弁２２の弁長手方向のどこかにくぼみを形成し、各振動弁において該くぼみの大きさや位置を異ならせた形成したり、あるいは、弁配列方向の配列ピッチは変えずに、振動弁幅を僅かに異ならせたりすること、にて各振動弁２２に異なる音階音を形成している。コーム２０ａは、振動弁２つ跳びの間隔で振動弁を設置しない個所が設けられている「歯抜け」構造に形成されており、一方、コーム２０ｂは、コーム２０ａの前記「歯抜け」個所に対向する個所にのみ振動弁２２が設けられており、つまり、２つ跳びの間隔で振動弁２２が設けられている。
各アクチュエータ３１は、隣接して配置されている振動弁２２に対応するものが、同じ配列上に配置されないように、適宜分散して配置されている。図３の例では、各アクチュエータｅ１〜ｅｎは、アクチュエータｅ１は第１の配置列に配置され、アクチュエータｅ２は第２の配置列に配置され、アクチュエータｅ３は第３の配置列に配置され、アクチュエータｅ４が第１の配置列に配置され、…という具合に、振動弁２２の配列に対応して第１〜第３の配置列に、コーム２０ａ及び２０ｂの両側に分散的（千鳥状）に配置される。
【００１１】
例えば、振動弁ｄ１、ｄ２、ｄ３と、これに対応するアクチュエータｅ１，ｅ２，ｅ３の配置について説明すると、振動弁ｄ１と振動弁ｄ２は第１コーム２０ａに具備されており、振動弁ｄ１に対応して、アクチュエータｅ１が図において右側から振動弁ｄ１を弾くように第１配列に位置されており、振動弁ｄ２に対応して、アクチュエータｅ２が、図において左側から振動弁ｄ２を弾くように第２配列に位置されている。すなわち、アクチュエータｅ１とアクチュエータｅ２は、コーム２０ａに隣接して配列された振動弁ｄ１，ｄ２の両側に分散して異なる配列に配置されることになる。また、第２コーム２０ｂに具備された振動弁ｄ３に対応してして、アクチュエータｅ３が図において左側から振動弁ｄ３を弾くように、コーム２０ｂの左側の第３配列に位置されている。アクチュエータｅ３は、隣接する音高（半音下）の振動弁ｄ２に対応するアクチュエータｅ２と交互に配置されていることになる。
【００１２】
かくして、アクチュエータｅ１，ｅ２，ｅ３は、アクチュエータｅ１から見ると図３において左上がりに階段状に配置される。アクチュエータｅ４，ｅ５，ｅ６…ｅｎについても同様に、第１〜第３の配列に順次配置される。このように、アクチュエータ３１が、コーム２０ａと２０ｂの振動弁２２の配列に対応して複数の配列を成して配置されることで、例えば、アクチュエータｅ１からみて同一配置列上に隣接して配置されるアクチュエータｅ４は、振動弁２２に対して２つ飛びの間隔で配置されることとなり、振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータ３１を使用することができ、幅狭の振動弁２２を無理なく駆動できる駆動システムを実現できる。従って、電気オルゴールを容易に実用化できる。
【００１３】
なお、図３において、第１のコーム２０ａと第２のコーム２０ｂの間にあたる第２配列に配置されるアクチュエータｅ２，ｅ５，ｅ８…は、第１コーム２０ａに備わる振動弁ｄ２，ｄ５，ｄ８…のみを駆動するように配置されている。このように、双歯コーム２０ａ，２０ｂの中間（第２の配列）に配置されるアクチュエータ３１は、双歯コームの何れか一方のコーム（この例では２０ａ）のみを駆動するようにすることで、構成を簡素化して、取り付け作業を簡便に行える。
【００１４】
なお、双歯コーム２０ａ，２０ｂに対応するアクチュエータ３１の配列は、上述の３列に限らず、２列のみ（第１及び第２の配列または第１及び第３の配列）から成っていてもよいし、あるいは４列からなっていてもよい（各コーム２０ａ，２０ｂの両側にそれぞれ配列する）。この場合も、隣合う振動弁２２に対応するアクチュエータ３１を隣接して配置する必要がないので、上述と同様な効果を奏する。また、コーム構成としては、双歯の振動弁ユニットに限らず、コーム一つからなるものであってもよい。この場合は、アクチュエータは振動弁の配列の両側において（２列構成で）分散的に配置され、各アクチュエータの並び方向の相互間隔は、一つ跳びで配置される。また、３枚以上の複歯コームからなる構成であってもよく、例えばコームを４枚設ける場合の構成例としては、上述のコの字型の双歯の振動弁ユニット２を２つ設けて構成してもよい。尚、双歯の振動弁ユニットとしては、本実施例に示すようなコの字型に形成されるものに限らず、各コームを連結する共通基端部に倣った平面状にコームを取り付けして形成したものであってもよい。各コーム２０ａ及び２０ｂの「歯抜け」個所については、上述の振動弁を設けない「歯抜け」構造に限らず、該当個所にダミーの振動弁を設けるようにしてもよい。この場合、前記ダミー振動弁個所に隣接する振動弁と同じ音高を有する振動弁を設置することで、共鳴により音響を豊かにする効果を付与するような構成にしてもよい。また、歯抜け個所において、ダミー振動弁に限らず、本来の振動弁を設ける用にしてもよい。その場合は各コーム２０ａ，２０ｂは同一構成のものを使用することができるので簡便である。尚、各コーム２０ａ，２０ｂにおける振動弁の音階配列は上述のものに限らず適宜の配列であってよい。
【００１５】
図２に戻ると、アクチュエータ固定部３０は、全てのアクチュエータ３１を同一面上に配置した一枚板状の基盤からなっていて、全ての振動弁２２に対応する面積を持つものであり、アクチュエータ３１の駆動方向と並び方向との両方向に平行な面（本実施例では本体ケース１の底面）に固定される。尚、アクチュエータ固定部３０を固定する取付面は水平面に限らず、略水平面（例えば傾斜角度４５゜以下）であればよい。このように、同一面上に設置された複数のアクチュエータ３１を、その駆動方向と並び方向の両方向に平行な取付面に配置し、該取付面は略水平面とすることで、組立作業を容易にすることができ、組立精度の向上を図ることができる。また、保守点検作業も容易になる。なお、図２のようにアクチュエータ３１を水平に取り付けると、各配列間の異方向配置による重力による影響を受けないので、各振動弁２２に対して均一な駆動力を確保できる。
【００１６】
振動弁ユニット固定フレーム１３は、二つの脚部１３ｂを有し、両脚部１３ｂの間にアクチュエータ固定部３０が配置される（図２では一方の脚部１３ｂのみが図示されている）。振動弁ユニット２を固着した前述の共通基端部固着部１３ａは、両脚部１３ｂの上に橋架され、その一端部である自由端部が一方の脚部１３ｂに対してネジ１３ｃ等により着脱式に取り付けられ、その他端部が他方の脚部１３ｂに対して蝶番１２を介して回動可能に取り付けられる。メンテナンス時等において、ネジ１３ｃを外して、共通基端部固着部１３ａを上方に持ち上げることで、蝶番１２を介して該固着部１３ａが振動弁ユニット２と共に上方に回動し、アクチュエータ固定部３０上のアクチュエータ３１の配列を露出させることができる。従ってアクチュエータ３１のメンテナンスを容易に行うことができる。メンテナンス終了後は、前記固着部１３ａを下方に下げるだけで、蝶番１２を介した所定軌跡の下方回動によって振動弁ユニット２が所定の位置に確実に戻される。従って再組立時におけるアクチュエータ３１と振動弁２２の当接位置ズレ等が生じないので好ましい。
【００１７】
振動弁ユニット固定フレーム１３の脚部１３ｂは、本体ケース１の底面にねじ等により固定される。各振動弁２２が対応するアクチュエータ３１で弾かれると、その自由端が振動し、発生した振動がコーム２０ａ又は２０ｂから共通基端部２１に伝わる。この共通基端部２１と接合している固定フレーム１３は振動伝達部材の役目を果たしており、振動弁２２で発生した振動が該フレーム１３を介して本体ケース１に伝達され、本体ケース１が共鳴する。従って、弾かれた振動弁２２に対応するオルゴール音が発音される時豊かな共鳴効果が得られる。
【００１８】
次に、図４を参照してアクチュエータ３１の駆動制御について簡単に説明する。図４は電気回路Ａの概略ブロック図である。楽曲データ外部メモリ４４は、例えばＳＭＦ（スタンダードＭＩＤＩファイル）フォーマットのような所定フォーマットの楽曲データを記憶しており、図１に示したメモリスティックＢ等に相当する。準備スイッチ４５の操作により、この楽曲データ外部メモリ４４から楽曲データがフォーマット変換部４２によって読み出される。フォーマット変換部４２は、前記読み出したＭＩＤＩフォーマットのデータを当該オルゴール１０が扱う所定のデータフォーマットに変換し、変換したデータを内部メモリ４３に書き込む。内部メモリ４３には１乃至複数曲分の楽曲データを記憶することができる。また、フォーマット変換部４２は、一曲分の楽曲データの変換が終了する毎に終了信号を出力する。制御部４０では、この終了信号に応じて該当楽曲データの内部メモリ４３における記憶領域を特定し、曲番情報と対応づけて内部記憶する。曲選択スイッチ４６は、内部メモリ４３に記憶した１乃至複数の楽曲データのうちユーザ所望の楽曲データを曲番によって選択するスイッチである。制御部４０は、該スイッチ４６により選択された曲番に対応する楽曲データを内部メモリ４３から読み出す。
【００１９】
内部メモリ４３に記憶された１曲の楽曲データは、１つの音符に対応する音高、タッチ及び発音タイミングの各データを１セット（音符データ）として、１曲分の音符の数分の複数セットのデータからなる。なお、当該オルゴール１０における楽曲データは、原楽曲データで同時発音となるような複数の音符については、発音タイミングがそれぞれ僅かにずれるように発音タイミングデータを変換した上で各音符を異なるセットデータで規定してそれぞれ異なるアドレスにて内部メモリ４３に記憶するか、あるいは、同一発音タイミングデータのままで各音符を異なるセットデータで規定してそれぞれ異なるアドレスにて内部メモリ４３に記憶するようにすればよい。
発音タイミングデータは、例えば四分音符あたり２４クロック（４分の４拍子で１小節あたり９６クロック）に対応させた所定分解能のクロックをタイムベースとするデータであり、曲の先頭から該当する音符の発音開始時点までの時間をクロック数で示すデータである。ただし、同一の読み出しアドレスで読み出される音符データの１セットのうち、音高データとタッチデータは現在の音符に対応するが、発音タイミングデータは次の音符の発音タイミングを示す。従って、曲の最初の音符に対応する音符データに先行して、該最初の音符の発音タイミングを示す発音タイミングデータのみからなるデータセットが記憶され、曲の始まりでは最初の音符の発音タイミングデータのみが読み出される。勿論、発音タイミングデータの形式はこれに限らず、各音符間の時間差に対応する形式など、その他適宜のものであってよい。
【００２０】
本実施例に係わる電気オルゴール１０の再生演奏は、内部のテンポクロックに従って行うことも可能であり、また、手回しハンドル５の手動操作に連動して行うことも可能である。内部のテンポクロックに従って行う場合、制御部４０は、所定の内部テンポクロックに従って曲の先頭からの経過時間をカウントし、このカウントした経過時間データと読み出されたデータ中の発音タイミングデータとを比較し、その一致に応じて内部メモリ４３の読み出しアドレスを歩進制御する。この読み出しアドレスの歩進に応じて内部メモリ４３から楽曲データの１音符毎の音符データが順次読み出される。内部メモリ４３から読み出された音符データのうち音高データとタッチデータは、アクチュエータ３１の駆動を制御するための信号として制御部４０から駆動回路４１に出力される。駆動回路４１は与えられた音高データに対応するアクチュエータ３１をタッチデータに応じた強さでオンする（該アクチュエータ３１のプランジャをオン駆動する）。これに応じて該オンしたアクチュエータ３１に対応する振動弁２２が駆動され、オルゴール音が発音される。周知のように、内部テンポクロックの速度を調整することで、再生演奏のテンポを調整することが可能である。
【００２１】
手回しハンドル５の手動操作に連動して行う場合、図１で点線で示したようなハンドル式演奏進行手段により、再生演奏のテンポを設定・制御する。ハンドル式演奏進行手段は、回転自在に配設された円盤状の回転盤４と、その中心に取り付けられ本体ケース１の外部に引き出されたクランク状のハンドル５と、回転盤４の外周近傍に配設された磁気センサ６と、本体ケース１の側面のハンドル５下方に配設された切換スイッチＳとからなる。回転盤４の外周には所定の磁気的パルスパターンが形成されており、ハンドル５を回転操作すると、それに応じて回転盤４が回転し、磁気センサ６から回転盤４の回転方向及び回転速度に応じたパルス信号が出力される。このパルス信号は再生演奏テンポを設定するクロックパルスとして使用される。すなわち、制御部４０は、このパルス信号に従って曲の先頭からの経過時間をカウントし、前述の経過時間データと同様の経過時間データを得る。以下前述と同様に、この経過時間データと発音タイミングデータとの比較に基づき内部メモリ４３の読み出しアドレスを歩進制御し、音符データを順次読み出す。この場合、ハンドル５の手回し速度に従って、オルゴールの再生演奏テンポが設定・制御される。なお、音符分解能切り換えスイッチＳは、ハンドル５の一操作（例えば、１回転，１／２回転等）につき行われる演奏進行のスケール（例えば、ハンドル１回転につき１小節進行する、あるいは２小節進行する等）を切り換えるものである。制御システムの詳細例は、特願２００１−２８４４９５に記載されているので、必要なら参照されたい。
【００２２】
次に、電磁ソレノイドによりアクチュエータ３１を構成した例について図５を参照して説明する。図５（ａ）の例において、アクチュエータ３１は、円筒形状に巻線してなるコイル３４と、このコイル３４の周囲をカバーするヨーク３５と、コイル３４内に直線移動可能に挿入された棒状のプランジャ３３とから構成される。プランジャー３３は、コア本体（可動鉄心）３３ａと、コア頭３３ｂと、コア尾３３ｃから構成される。コア頭３３ｂは、例えば黄銅のような非磁性体の金属で形成されており、コア本体３３ａに圧入され一体化されている。このコア頭３３ｂにより対応する振動弁２２が打撃される。コア尾３３ｃは樹脂で形成され、コア本体３３ａとの接合部に設けた突起を介して、コア本体３３ａに装着する。コア尾３３ｃを樹脂で形成することで、前述の戻しバネ３２を取り付ける挿入孔３２’の形成が容易である。加えて、コア本体３３ａの長手方向の長さとコイル３４の長手方向の長さとを同長とすることで、電気エネルギー一定としたときの駆動力効率を高める役割を果たす。即ちコア本体３３ａ及びコイル３４の長手方向の長さの同一が条件とすると、コア本体３３ａに戻しバネ３２の取り付け孔３２’を直接設けた場合はアクチュエータ３１のオン時に孔３２’がコイル３４内に埋没してしまうので、それが埋没しないように孔３２’を設けたコア尾３３ｃを非磁性体で形成している。コア本体３３ａは、例えば鉄等で形成され、磁化特性ヒステリシスの小さい強磁性体からなり、コイルの軸長と略々同じ長さから成っており、図に示すコイル非励磁状態では、コア本体３３ａ後端（コア尾３３ｃ側）は、戻しバネ３２の力により、プランジャ駆動方向（矢印ｘ）の反対側にコイル３４から突出している。コア本体３３ａとして、ヒステリシスの小さい材質を用いることで、残留磁気を少なくして、高い駆動応答性を確保できる。
【００２３】
コイル３４に通電がなされると磁束が発生し、コア本体３３ａをコイル３４内に引き込む向きに推力（図において矢印ｘの方向）が生じて、プランジャ３３が駆動される。これに応じて、コア頭３３ｂが突出して、プランジャ駆動方向（矢印ｘ）前方に具えられた振動弁２２を打撃し、該振動弁２２が振動して、発音が成される。
尚、ヨーク３５はコイル３４の外周のみならず、開口部近傍の内周面もカバーするように構成されており、これにより積極的に磁路を形成して、効率良くプランジャ３３の推力を得ることができる。上述のアクチュエータ３１におけるプランジャ３３の変更例として、コア頭３３ｂとコア尾３３ｃの双方を樹脂で形成してもよい。この場合、駆動部の剛性を高めて音質をよくするためコア頭３３ｂの先端部に非磁性体の金属からなるヘッダを装着する。また、プランジャ３３は、コア本体３３ａの両端部に接合突起部を設け、それに対応する接合孔をコア頭３３ｂとコア尾３３ｃに設けて、各々を接合するアウトサート構造で一体形成してもよい。
【００２４】
図５（ｂ）にアクチュエータ３１の別の構成例を示す。アクチュエータ３１は２つのコイル３４ａ及び３４ｂを具え、外周を覆うヨーク３５は、コイル３４ｂ端部を閉鎖するように形成されている。プランジャ３３は、磁性体のコア本体３３ａと、非磁性体のコア頭３３ｂからなる。コア本体３３ａの後端部には衝撃アブソーバばね３３ｄがコイル３４ｂ内に具備されており、コイル３４ｂ作動時のプランジャ３３の戻り時にコア本体３３ａ後端とヨーク端３５ａとの衝突音を低減させている。「コア本体３３ａ長手方向長」＜「コイル３４ａ，３４ｂ長手方向長」の関係を維持することで、コイル３４ａと３４ｂの夫々に交互に通電されるように使用すると、プランジャ３３の押し方向（図において左へ）駆動と、引き戻し（図において右へ）駆動を交互に行える。この場合は、戻しバネ３２は不要であるが、あっても差し支えない。
図５（ｃ）に更に別のアクチュエータ３１の構成例を示す。ヨーク３５に覆われたコイル３４内に備わるプランジャ３３は、永久磁石からなる先頭部３３ａを有しており、樹脂からなるプランジャ後部３３ｂの後端には戻しバネ３２を装着する透孔３２’が設けられている。コイル３４に通電がなされると先端部３３ａの磁力と、磁化したヨーク３５の磁力が反発して、プランジャ３３が駆動される。
【００２５】
以上の実施例では、直線駆動されるアクチュエータ３１のプランジャ３３の先端で対応する振動弁２２を直接的に打撃するものとして説明した。その場合は、打撃直後の弁の振動を確保するために、アクチュエータ３１を即座にオフしてプランジャ３３を初期位置に直ちに戻す必要がある。これに対して、次に説明する第２の実施例においては、電気アクチュエータ３１のプランジャ３３の動きを運動変換機構を介してメカアクチュエータ５０に伝達し、該メカアクチュエータにより振動弁２２の振動運動を妨げることなく該振動弁を打撃する。
図６は、この第２の実施例に係る振動弁ユニット２と振動弁駆動部３を示す外観斜視図である。振動弁ユニット２は、前述の実施例に示したものと同様な構成からなる。第２実施例における振動弁駆動部３は、前述の実施例に示したものと同様の分散的配置で各振動弁２２に対応して電気アクチュエータ３１を設けてなり、更に、各電気アクチュエータ３１に対応してメカアクチュエータ５０をそれぞれ設けてなる。電気アクチュエータ３１は図５に示したような電磁ソレノイドタイプのものを適宜用いてよい。
【００２６】
メカアクチュエータ５０は、コーム２０ａ，２０ｂの下方に設けられたメカアクチュエータ保持軸５３に、これを回転軸心として回転可能に取り付けられており、対応する電気アクチュエータ３１の駆動に応じて、メカアクチュエータ５０を介して対応する振動弁２２の自由端を弾くように構成される。メカアクチュエータ５０は、振動弁２２の自由端を駆動するための複数の先端部（本実施例では４つ）を、例えば全体として鈎十字形状を成して有しており、各先端部（振動弁打撃部）は回転方向を指向して尖って形成されている。各メカアクチュエータ５０に対応して板状の押さえバネ５１が設けられている。各メカアクチュエータ５０においては側面から見て正方形状の押さえバネ受け部５２が該メカアクチュエータ５０の側面から接着または一体形成によって突出して設けられており、押さえバネ５１がバネ受け部５２に当接してメカアクチュエータ５０の回転運動を規制する。
【００２７】
図７及び図８（ａ）〜（ｃ）を参照して、メカアクチュエータ５０の構成例について説明する。図７は振動弁駆動部３を上からみた平面略図であり、説明簡略化のため振動弁駆動部３の一部分のみ図示し、コーム２０ａ，２０ｂをそれぞれの基端部の切断面で示す。図８（ａ）〜（ｃ）は、メカアクチュエータ５０の動作態様を示す側面略図である。複数の電気アクチュエータ３１（図７においては電気アクチュエータｅ１〜ｅ９のみを示す）の配置位置及び夫々に対応する振動弁の配列は、第１実施例において図３を参照して説明したものと同様になされており、各電気アクチュエータ３１は、コーム２０ａ，２０ｂの両側に分散的に配置されている。この詳細な説明は既述のものを援用して省略する。
メカアクチュエータ５０は、夫々対応する振動弁２２の下方に、先端部の回転軌道が各コーム２０ａ，２０ｂに対して直交するように配置されている。対応する電気アクチュエータ３１のオン駆動時において突出するプランジャ３３の先端部が、メカアクチュエータ５０の一先端部を駆動することで、該メカアクチュエータ５０が回転される。図８（ａ）に示すように、メカアクチュエータ５０は、４つの先端部５０ａ〜５０ｄのうち、非駆動状態において下方に位置される先端部（図８（ａ）において先端部５０ｃ）が、対応する電気アクチュエータ３１のプランジャ３３の直進駆動方向前方に位置するように配置されている。バネ受け部５２はメカアクチュエータ５０に対して、バネ受け部５２の対角線方向とメカアクチュエータ５０の十字方向（回転中心ｐと先端部５０ａ〜５０ｄを結ぶ方向）が、所定角度（例えば１０゜〜２０゜程度）ズレるように取り付けされており、バネ受け部５２の対角線方向と、メカアクチュエータ５０の回転中心と先端部５０ａ〜５０ｄの頂点部を結ぶ方向とは例えば１０゜〜３５゜程度の角度を成すように形成される。上記２つの角度設定条件は、振動弁２２の振動幅長及びメカアクチュエータ５０の回転中心と先端部５０ａ〜５０ｄの長さ（半径長）によって左右され、上記条件は前記半径長５〜１５ｍｍの場合に相当し、例えば半径長がもっと大きい場合は、上記条件は緩やか（許容範囲拡大）になる。また、前記先端部５０ａ〜５０ｄの頂点部（駆動点）を図８のように尖らせるのではなく、丸みを帯びたカム状十字アクチュエータとすれば、上記アクチュエータ十字方向と中心駆動点を向く方向とは、当然同一方向となる。メカアクチュエータ５０の非駆動状態において、押さえバネ５１で押されたバネ受け部５２は、振動弁２２に対してそれに対応する対向辺とが直角をなし、図８（ａ）に示すように一つの先端部５０ａが駆動開始位置（待機位置）に位置する。バネ受け部５２の対向辺と振動弁２２とのなす角は、押さえバネ５１の押さえ方向が左斜め上から右斜め下の４５度傾いておれば、前記角は４５度で交わるようになる。
【００２８】
図６に示すように、各メカアクチュエータ５０に対応する押さえバネ５１は、電気アクチュエータ３１の戻しバネ３２と共にバネ共通保持部１６に保持されている。図７において、バネ共通保持部１６は、符号１６ａ〜１６ｃで示すように電気アクチュエータ３１の各配列に対応して設けられている。各メカアクチュエータ５０に対応する押さえバネ５１は適宜のバネ共通保持部１６ａ〜１６ｃから伸びてくるようになっていてよく、要するに電気アクチュエータ３１の配置の間の空いている場所を通って押さえバネ５１が延設される。また図７に示すように各メカアクチュエータ５０に対応するバネ受け部５２は、該メカアクチュエータ５０のどちらの側面側に設けてもよく、対応する押さえバネ５１によって押さえられるようになっていればよい。例えば、電気アクチュエータｅ１に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２はバネ共通保持部１６ｂから延設された押さえバネ５１によって押さえられるように一側面側に配置される一方で、電気アクチュエータｅ２に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２はバネ共通保持部１６ａから延設された押さえバネ５１によって押さえられるように他側面側に配置される。また、押さえバネ５１の形状も画一化されることなく、対応するバネ受け部５２を押さえることができるように適宜変形してよい。例えば、図７において、電気アクチュエータｅ３に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２を押さえるための、バネ共通保持部１６ｃから延設された押さえバネ５１の先端形状は他よりも幅広になっている。
押さえバネ５１の設置の変更例としては、図７に示す部材６０を押さえバネ基部として該押さえバネ基部から延設された押さえバネ５１によって、電気アクチュエータｅ３，ｅ６，ｅ９…に対応するメカアクチュエータ５０のバネ受け部５２を押さえるように構成してもよい。
【００２９】
押さえバネ５１とバネ受け部５２は、メカアクチュエータ５０の動作状態を、
安定状態、準安定状態、不安定状態に規定する複安定規定部材の役目を果たし、これにより、電気アクチュエータ３１の一回の直線的な往復駆動をメカアクチュエータ５０の１／４回転を一段階とする段階的回転がなされる。図８（ａ）〜（ｃ）を参照してメカアクチュエータ５０の動作態様について説明すると、図８（ａ）に示す電気アクチュエータ３１の非駆動状態においては、押さえバネ５１は、対応するバネ受け部５２の当接する面を下方へ常圧接しており、この状態においてメカアクチュエータ５０は安定状態にある。図８（ａ）に示す安定状態を第１の安定位置とする。このように、メカアクチュエータ５０は回転方向に対して９０゜毎にこの安定状態を得る。他方、不安定状態においては、メカアクチュエータ５０には、押さえバネ５１の押力によって、安定状態に遷移しようとする作用力が働く。なお、メカアクチュエータ５０における４つの先端部５０ａ〜５０ｄは、その回転範囲に応じて、弁打撃用、ストッパ用、駆動用、の３つの機能に切り替わって動作する。
【００３０】
電気アクチュエータ３１のオン動作（駆動）により、メカアクチュエータ５０の駆動用として機能する先端部５０ｃがプランジャ３３に押動されてメカアクチュエータ５０が回転し、これに伴い、弁打撃用として機能する先端部５０ａが所定の駆動開始位置から移動開始する。先端部５０ａは振動弁２２を打撃し、振動弁２２の振動可能域を越えて、第１の安定位置から略４５゜回転した隣接する安定状態への移行中間点に位置すると、メカアクチュエータ５０に対する押さえバネ５１からの安定状態遷移作用力が働かない状態になり、メカアクチュエータ５０は準安定状態を呈する。図８（ｂ）において、この準安定状態におけるプランジャ３３の先端位置を矢印ｚで示す。プランジャ３３の引き続く押動に伴い、図８（ｂ）に示すように、メカアクチュエータ５０が準安定状態を僅かでも越えると、メカアクチュエータ５０は不安定状態となり、メカアクチュエータ５０に対して、押さえバネ５１の下向きの押力により、前記第１の安定位置から次の安定位置に遷移するように遷移作用力が働き、メカアクチュエータ５０は、ストッパ用として機能する先端部５０ｂが５０ｂ’に位置するまで回転する。ここで、先端部５０ｂ’がプランジャ３３に当接するためメカアクチュエータ５０の回転が一時的に抑止されて、メカアクチュエータ５０は移動停止して次の安定位置への移行が成されるのを待つ。この状態において打撃用の先端部５０ａは破線５０ａ’で示すように駆動終了位置に達し、振動弁２２の振動の妨げとならない位置にある。すなわち、電気アクチュエータ３１のプランジャ３３がオンのまま伸びたままであっても、打撃用の先端部５０ａは振動弁２２の振動の妨げとならない。これによって、電気アクチュエータ３１への電気エネルギー（電流×電圧）が有する電気パルス幅を計算して考慮しなくても、振動弁２２の連打に間に合う程度の適宜な電気パルスを用意すればよく、設計自由度が上がる。
【００３１】
電気アクチュエータ３１のオフ動作により、プランジャ３３が引き戻されると、メカアクチュエータ５０は図８（ｃ）に示す第２の安定位置へ遷移する。ストッパ用の先端部５０ｂは、プランジャ３３が完全戻り位置に戻る直前（図において点線で示すプランジャ位置３３’）まで、プランジャ３３によって係止されているが、プランジャ３３の位置が前記位置３３’を越えて完全戻り位置に戻ると、プランジャ３３とストッパ用の先端部５０ｂの係止が解かれて、メカアクチュエータ５０は、押さえバネ５１による安定状態への遷移作用力に従って、第２の安定位置まで遷移して、この安定状態を維持して、次の電気アクチュエータ３１のオン動作に備える。すなわち、この時、次の弁打撃用として機能する先端部５０ｄが前記駆動開始位置に位置する。これまで弁打撃用として機能していた先端部５０ａは、電気アクチュエータ３１がオフに切り替わった時、前記破線５０ａ’で示す駆動終了位置から更に下方に幾分移動し、図８（ｃ）に示される位置に至る。次に電気アクチュエータ３１のオン動作がなされたとき弁打撃用の先端部５０ｄが前述と同様に駆動開始位置から駆動終了位置まで移動し、振動弁２２の駆動がなされる。なお、それ以前に弁打撃用として機能していた先端部５０ａは、メカアクチュエータ５０の回転に伴って振動弁２２の下方にて移動してゆき、やがて再び弁打撃用として機能するとき図８（ａ）に示すような駆動開始位置に復帰する。従って先端部５０ａの復帰時の軌跡も振動弁２２の障害にならない。このように、弁打撃用として機能した先端部５０ａは、電気アクチュエータ３１のオフ動作に応じて駆動時とは異なる軌跡で駆動終了位置から駆動開始位置に向けて復帰移動するようになっており、駆動時と復帰時とでは異なる軌跡を描くヒステリシス特性を示すうメカアクチュエータ５０の運動変換機構が構成されている。
【００３２】
上述したメカアクチュエータ５０の回転動作状態の遷移と、電気アクチュエータ３１に入力される駆動パルス信号の関係について図９（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図９（ａ）において、与えられた発音すべき１音について、該当する電気アクチュエータ３１に駆動パルス信号が入力（オン）されると、プランジャ３３は該パルス信号の立ち上がりから時間的に極僅かな遅れをもって移動を開始し、図においてＬで示す時間で完全突出状態まで移動する。プランジャ３３は、前記パルス信号が入力されている間（オン中）完全突出状態を維持しており（図においてＭで示す時間）、該信号が立ち消えると（オフすると）、極僅かな時間的遅れをもって戻しバネ３２による引き戻し動作が開始し、完全戻り位置まで引き戻される（図においてＮで示す時間）。この時、図５（ｂ）の電気アクチュエータ３１の場合は、戻しバネ３２の代わりに、コイル３４ｂに通電してプランジャ３３を戻してよい。
【００３３】
図９（ａ）を拡大して、プランジャ３３の移動量に対応するメカアクチュエータ５０の回転角度の一例を示すと図９（ｂ）のようである。前述した通りプランジャ３３の一回の直線的往復動作がメカアクチュエータ５０の略９０゜回転（１／４回転）に対応している。駆動パルス信号のオンによるプランジャ３３の移動開始に応じてメカアクチュエータ５０の回転が開始され、上述の駆動終了位置にて回転停止される。この時メカアクチュエータ５０は回転開始から略５０゜（例えば４５゜〜６０゜程度でよい）回転した位置にあり、ここで回転停止状態が維持される。駆動パルス信号のオフによりプランジャ３３の引き戻しが始まり、プランジャ３３が所定位置（図においてｑ）を越えると、メカアクチュエータ５０の残りの回転がなされる。
【００３４】
前記駆動パルス信号として、例えば１００ｍｓ幅パルス信号を用いると、高性能な発音を行うオルゴールが可能である。例えば、１分間に４分音符９０個のテンポで、楽曲演奏を行う場合、１６分音符は約１６６ｍｓかかるので、パルス信号が１００ｍｓとしても、プランジャ３３の引き戻し動作開始以降に略々６６ｍｓの余裕があるので、この間にメカアクチュエータ５０の待機位置からの残りの回転（図９の例では４０゜回転）が行われればよい。このようにすると、１分間に４分音符９０個のテンポで楽曲演奏を行う場合、１６分音符の長さで同一振動弁の連続した打撃、すなわち、１６分音符の連続同音演奏が可能となる。なお、図において、パルス幅調整可能域Ｗは、プランジャ３３の完全突出位置に対応する時点からパルス信号オフ時までの時間領域であって、この間、パルス信号の時間的長さが任意に調整可能であり、概ね０〜１５０ｍｓ程度の幅で調整可能ある。
【００３５】
図６のように電気アクチュエータ３１とメカアクチュエータ５０を具備する構成によれば、電気アクチュエータ３１のオン駆動時間が長くても振動弁打撃部材（先端部５０ａ〜５０ｄ）が振動弁２２の振動の妨げになることなく安定した振動を確保することができ、また、振動弁打撃部材（先端部５０ａ〜５０ｄ）の弁駆動時の軌跡と復帰時の軌跡とが異なるヒステリシス特性を持たせたため、振動弁打撃部材（先端部５０ａ〜５０ｄ）の復帰時の動きが振動弁２２の振動の妨げになることなく安定した振動を確保することができる。
【００３６】
押さえバネ５１の更に別の配置例として、押さえバネ５１を電気アクチュエータ３１の下方に配設するようにしてもよく、これにより電気アクチュエータ３１の並び方向の相互間隔を更に広くとることができる。この例について図１０を参照して簡単に説明すると、図１０（ａ）に示すように、一枚のコーム２０の両側において分散的に、電気アクチュエータ３１（図においてｅ１〜ｅ６）が２列構成で配置されており、これに対応してメカアクチュエータ５０が配置され、戻しバネ３２と押さえバネ５１とを保持するバネ共通保持部１６は、電気アクチュエータ３１の２列の配列に対応して設けられる。図１０（ｂ）の側面略図に示すように、各電気アクチュエータ３１はアクチュエータ設置台１７に載置され、アクチュエータ固定部３０と電気アクチュエータ３１の間に間隔が形成されるので、押さえバネ５１を電気アクチュエータ３１の下方に配設できる。
【００３７】
なお、本発明に係るオルゴール１０の演奏の方法として、例えばＭＩＤＩ楽器によるマニュアル演奏で演奏することもできる。そのためには、図１に示すＭＩＤＩ入出力ピン８から入力されたＭＩＤＩ演奏データを図４におけるフォーマット変換部４２に入力して、当該オルゴールが扱う所定のフォーマットに変換し、、変換した演奏データに基づき制御部４０及び駆動回路４１を介してリアルタイムでアクチュエータ３１を駆動制御するようにすればよい。この場合、ＭＩＤＩ出力機能付きのキーボード等のＭＩＤＩ楽器をオルゴール１０のＭＩＤＩ入出力ピン８に接続して、該キーボード等の鍵盤演奏操作をおこなうことでこのオルゴール１０を奏でることができる。このマニュアル演奏スタイルをとった場合、本発明の電気オルゴールは、オルゴールというより、オルゴールという音源を利用した電子楽器という形態に変わる。制御は電子的であるが、音源はアコースティックであり、ＭＩＤＩ制御ピアノのような大がかりな装置は必要なく、低コストでアコースティック音源を楽しむことができる。なお、このマニュアル演奏形態の電子楽器は、電子鍵盤楽器に限らず、電子管楽器、電子ハーモニカ等いかなる形態であっても実現できる。即ち、任意の形態のＭＩＤＩ制御楽器のアコースティック音源として利用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、複数のアクチュエータを複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置した構成とすることにより、隣合う振動弁に対応するアクチュエータを隣接して配置する必要がなくなり、アクチュエータの横幅サイズが振動弁の横幅サイズに制限されることなく、比較的大きなアクチュエータを幅狭の振動弁に適用できる。従って振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータを使用することができ、この種の電気オルゴールを容易に実用化することができる。
また、複数のアクチュエータの駆動方向と並び方向の両方向に平行な取付面にアクチュエータを配置し、その取付面は略水平面とすることにより、組立作業と保守点検作業を簡便化することができる。
また、振動弁ユニットを複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置してなる構成とし、複数のアクチュエータを第１の弁配列及び第２の弁配列に対応して少なくとも２列を成して分散的に配置する構成（この場合、前記第１及び第２の弁配列に夫々１列の場合と、一方の弁配列に対して２列、他方に１以上の列を配設する場合を含む）としたことにより、振動弁の総数に比べて弁配列の長さ方向のサイズを装置全体でみて短縮することができることでオルゴール装置のコンパクト化に寄与すると共に、隣合う振動弁に対応するアクチュエータを隣接して配置する必要がなくなり、アクチュエータの横幅サイズが振動弁の横幅サイズに制限されることなく、比較的大きなアクチュエータを幅狭の振動弁に適用できる。従って振動弁を駆動するのに必要な出力を容易に生ずることのできる比較的大きなサイズのアクチュエータを使用することができ、この種の電気オルゴールを容易に実用化することができる。
また、振動弁ユニットを複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置して共通基端部を介して一体化してなる構成とし、共通基端部が函体に固着した振動伝達部材に固着されてなり、振動弁、基端部、共通基端部、振動伝達部材、函体の順に振動伝達がなされるようにすることで、振動弁の総数に比べて弁配列の長さ方向のサイズを装置全体でみて短縮することができることでオルゴール装置のコンパクト化に寄与すると共に、弾かれた振動弁に対応するオルゴール音が発音される時豊かな共鳴効果を得ることができる。
また、振動弁の自由端を駆動する先端部を有するメカアクチュエータと、メカアクチュエータを駆動する電気アクチュエータとを具備し、メカアクチュエータを、電気アクチュエータのオン動作に応じて先端部を駆動開始位置から駆動終了位置まで移動させ、電気アクチュエータのオフ動作に応じて先端部を駆動時とは異なる軌跡で駆動終了位置から駆動開始位置に向けて移動させる運動変換機構を有し、前記メカアクチュエータは、安定状態、準安定状態、不安定状態を呈することができ、前記先端部が前記駆動開始位置にある時前記メカアクチュエータは安定状態をとり、前記先端部が前記駆動終了位置にある時前記メカアクチュエータは不安定状態をとると共に該先端部が前記振動弁の振動可能域から外れており、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記メカアクチュエータの先端部で前記振動弁を駆動する時、該メカアクチュエータは、前記安定状態から不安定状態及び準安定状態を経過して不安定状態に至り、前記電気アクチュエータのオフ動作にて前記メカアクチュエータは、前記不安定状態から安定状態に遷移して、その安定状態を維持して、次の電気アクチュエータのオンに備えるようにした構成とすることにより、このようなメカアクチュエータを介在させていることで、連打など素早い打撃に際して、電気アクチュエータで振動弁を直接打撃する場合に比べて、電気信号の制御をし易い構成とすることができ、電気信号に応じて振動弁を適切に駆動させることができるものであり、実用的な電気オルゴールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るオルゴールの一実施例を示す外観斜視図。
【図２】 同実施例に係る振動弁ユニットと振動弁駆動部の具体例を示す斜視図。
【図３】 同実施例に係るアクチュエータの配置例を示す図。
【図４】 本発明に係るオルゴールの電気回路例を示すブロック図。
【図５】 本発明に係る電気アクチュエータとして利用可能な電磁ソレノイドのいくつかの例を示す図。
【図６】 本発明の第２の実施例に係る振動弁ユニットと振動弁駆動部の具体例を示す斜視図。
【図７】 同実施例に係る振動弁駆動部を上からみた平面略図。
【図８】 同実施例に係るメカアクチュエータの動作状態を示す略図。
【図９】 同実施例に係る電気アクチュエータを駆動させるパルス信号とそれに応じるメカアクチュエータの動作遷移の一例を示すタイムチャート。
【図１０】 本発明に係る更に別の実施形態を示す図であって、（ａ）はコーム及び振動弁駆動部を上からみた平面略図であって、（ｂ）はその側面略図。
【符号の説明】
１ 本体ケース（函体）
２ 振動弁ユニット
３ 振動弁駆動部
１０ オルゴール
１３ 固定フレーム（振動伝達部）
１３ａ 共通基端部固着部（共通基端部の固着部分）
２０ａ，２０ｂ コーム（第１の弁配列，第２の弁配列）
２１ 共通基端部
２１ａ，２１ｂ 基端部
２２ 振動弁
３１ アクチュエータ（電気アクチュエータ）
３２ 戻しバネ
３３ プランジャ
４０ 制御部（アクチュエータ駆動指示手段）
４１ 駆動回路
４２ フォーマット変換部
４３ 内部メモリ
４４ 外部メモリ
５０ メカアクチュエータ（運動変換機構）
５１ 押さえバネ（運動変換機構）
５０ａ〜５０ｄ メカアクチュエータの先端部
５２ メカアクチュエータのバネ受け部
Claims (10)
- 音源要素としての複数の振動弁と、
前記複数の振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、
該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段と
を含んでなる電気オルゴールであって、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の振動弁の配列の両側において分散的に配置されたことを特徴とする電気オルゴール。 - 前記複数の振動弁は、１又は複数の列を成して配列されており、前記複数のアクチュエータは、前記振動弁の配列に対応して少なくとも２列を成して分散的に配置されるものを含む請求項１に記載の電気オルゴール。
- 音源要素としての複数の振動弁からなる振動弁ユニットであって、複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置してなるものと、
該振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、
該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段と
を含んでなる電気オルゴールであって、
前記複数のアクチュエータは、前記第１の弁配列及び前記第２の弁配列に対応して少なくとも２列を成して分散的に配置されたことを特徴とする電気オルゴール。 - 前記振動弁ユニットは断面コの字形状に形成されてなることを特徴とする請求項３に記載の電気オルゴール。
- 前記振動弁ユニットの第１の弁配列と第２の弁配列の間に配置されるアクチュエータは、第１の弁配列若しくは第２の弁配列のいずれか一方を駆動することを特徴とする請求項３又は４に記載の電気オルゴール。
- 並行に配置された前記第１の弁配列の基端部と前記第２の弁配列の基端部とは一体構造からなることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の電気オルゴール。
- 音源要素としての複数の振動弁からなる振動弁ユニットであって、複数の振動弁を含む第１の弁配列の基端部と複数の振動弁を含む第２の弁配列の基端部とを並行に配置して共通基端部を介して一体化してなるものと、
該振動弁に夫々対応し該振動弁の自由端を駆動する複数のアクチュエータと、
該アクチュエータのいずれかを決定し、決定されたアクチュエータの駆動タイミングを指示するアクチュエータ駆動指示手段と、
前記振動弁ユニットと前記アクチュエータと前記駆動指示手段とを配設した函体と
を備える電気オルゴールであって、
前記共通基端部が前記函体と固定関係にある振動伝達部に固着されてなり、振動弁、基端部、共通基端部、振動伝達部、函体の順に振動伝達がなされるようにしたことを特徴とする電気オルゴール。 - 前記振動伝達部における前記共通基端部の固着部分が、前記函体に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の電気オルゴール。
- 音源要素としての複数の振動弁と、
前記振動弁の自由端を駆動する先端部を有するメカアクチュエータと、
前記メカアクチュエータを駆動する電気アクチュエータと
からなる電気オルゴール装置であって、
前記メカアクチュエータは、前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記先端部を駆動開始位置から駆動終了位置まで移動させ、前記電気アクチュエータのオフ動作に応じて前記先端部を駆動時とは異なる軌跡で前記駆動終了位置から前記駆動開始位置に向けて移動させる運動変換機構を有し、
前記メカアクチュエータは、安定状態、準安定状態、不安定状態を呈することができ、前記先端部が前記駆動開始位置にある時前記メカアクチュエータは安定状態をとり、前記先端部が前記駆動終了位置にある時前記メカアクチュエータは不安定状態をとると共に該先端部が前記振動弁の振動可能域から外れており、
前記電気アクチュエータのオン動作に応じて前記メカアクチュエータの先端部で前記振動弁を駆動する時、該メカアクチュエータは、前記安定状態から不安定状態及び準安定状態を経過して不安定状態に至り、
前記電気アクチュエータのオフ動作にて前記メカアクチュエータは、前記不安定状態から安定状態に遷移して、その安定状態を維持して、次の電気アクチュエータのオンに備えるようにしたことを特徴とする電気オルゴール装置。 - 前記メカアクチュエータは前記運動変換機構を介して前記先端部を一方向に回転させる回転運動を行うものであり、該運動変換機構は前記メカアクチュエータの回転運動を回転位置に応じて規制する押え部材を含み、該押え部材の規制によって前記メカアクチュエータの前記安定状態、準安定状態、不安定状態を呈することができるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の電気オルゴール装置。
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