JP4815774B2 - Driving device and method for performance controller of automatic musical instrument - Google Patents
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Description
この発明は、自動演奏ピアノ等の自動演奏楽器において、演奏操作子を駆動するための駆動装置、及び、前記演奏操作子を駆動するための方法に関にする。 The present invention relates to a driving device for driving a performance operator and a method for driving the performance operator in an automatic musical instrument such as an automatic performance piano.
従来から知られる自動演奏ピアノの一例として、鍵を電気的に駆動するための電磁ソレノイドと、ソレノイドのプランジャの動きを連続量で検出するプランジャセンサとを有し、制御系において、再生すべき演奏情報に基づく鍵の時間経過に応じた変位を表す軌道リファランスを生成すると共に、前記プランジャセンサの検出信号がフィードバック信号として帰還入力され、該生成した軌道リファランスと該プランジャセンサの検出信号とに基づくソレノイドの駆動のサーボ制御を行うことで、前記演奏情報に応じた鍵の挙動の再現を行うようにしたものがあった(例えば下記特許文献1を参照)。該特許文献1においては、サーボ制御の内容として、位置サーボ制御又は速度サーボ制御の何れも適用できる旨が開示されている。 As an example of a conventionally known automatic performance piano, an electromagnetic solenoid for electrically driving a key and a plunger sensor for detecting the movement of the plunger of the solenoid in a continuous amount, and a performance to be reproduced in a control system A trajectory reference representing a displacement of the key according to the passage of time based on information is generated, and a detection signal of the plunger sensor is fed back as a feedback signal, and a solenoid based on the generated trajectory reference and the detection signal of the plunger sensor In some cases, the key behavior is reproduced in accordance with the performance information by performing servo control of driving (see, for example, Patent Document 1 below). In Patent Document 1, it is disclosed that either position servo control or speed servo control can be applied as the contents of servo control.
また、上記特許文献1には、鍵の駆動速度とハンマの打弦速度の関係について、鍵の所定のストローク位置における速度と、ハンマの打弦速度とが重要な対応を示す旨が記載されており、前記所定のストローク位置における鍵の速度を適切に制御することで、ハンマの打弦速度を忠実に再現できるようになることが開示されている。前記所定のストローク位置は、ピアノ個体差によって多少の変動があるものの、概ね、レスト位置から9.0〜9.5mm押し下げた位置とされる。なお、本明細書中では、上記所定のストローク位置を鍵の「リファランス位置」という。 Further, the above-mentioned Patent Document 1 describes that the speed at a predetermined stroke position of the key and the hammering speed of the hammer show an important correspondence with respect to the relationship between the driving speed of the key and the hammering speed of the hammer. In addition, it is disclosed that the stringing speed of the hammer can be faithfully reproduced by appropriately controlling the speed of the key at the predetermined stroke position. The predetermined stroke position is generally a position that is depressed 9.0 to 9.5 mm from the rest position, although there are some fluctuations due to individual differences among pianos. In the present specification, the predetermined stroke position is referred to as a “reference position” of the key.
また、自動演奏ピアノにおいて、鍵以外の演奏操作子を自動的に駆動する技術として、ペダルを自動的に駆動するものがあった(例えば、特許文献2参照)。該特許文献2においては、位置制御及び速度制御の双方をペダル駆動制御に適用すると共に、センサによって検出されたペダルの位置情報がフィードバックされる構成が開示されている。なお、該特許文献2には、正規化処理を行うことで、個々の自動演奏ピアノに応じた個体差を吸収しうることも示されていた。
ところで、鍵の駆動制御においては重要なことは、演奏情報が表す打弦速度を忠実に再現すべく、鍵の動作速度(押鍵速度)を制御することである。上記特許文献1に開示された鍵の駆動制御においては、帰還入力されたプランジャの動作位置或いは動作速度と軌道リファランスとの偏差に応じて、鍵の駆動速度が制御される構成であったが、これだけでは、軌道リファランスが表す押鍵速度(サーボ制御の目標値)に対する実際の押鍵速度(サーボ制御の制御量)の追従性が不十分であった。特に、鍵の押鍵動作の開始時において、押鍵速度の追従性が鈍くなってしまい易く、このことから、連打打鍵を行う場合の追従性能が損なわれていた、という不都合があった。一方で、鍵の速度追従性を向上すべく押鍵ストローク全体にわたってサーボのゲイン係数を大きくすると、押鍵速度の与えすぎによる鍵の挙動の乱れ(所謂「2度打ち」等)といった不都合が生じる恐れがあった。このことから、サーボゲイン係数の係数値(ゲイン値)は、前記押鍵速度の追従性不足と押鍵速度の過多との双方を回避しうるよう、中庸な値に設定されることとなり、これを鍵の軌道再現性向上のために積極的に活用することはなかった。
また、特許文献2に開示された技術を鍵に応用して、位置制御及び速度制御の双方による駆動制御を行うことも考えられるが、該特許文献2においては最終的にはペダルの「操作位置」の再現に制御の主眼が置かれていた。従って、「押鍵速度」を再現することに制御の主眼が置かれるところの鍵駆動に対して、該特許文献2の技術をそのまま適用しただけでは、鍵を軌道リファランスに対して忠実に駆動することが困難であった。
By the way, what is important in the drive control of the key is to control the operation speed (key press speed) of the key in order to faithfully reproduce the string striking speed represented by the performance information. In the key driving control disclosed in Patent Document 1, the key driving speed is controlled in accordance with the deviation between the operation position or operation speed of the plunger input by feedback and the trajectory reference. With this alone, the followability of the actual key pressing speed (servo control amount) with respect to the key pressing speed (servo control target value) represented by the trajectory reference is insufficient. In particular, at the start of a key pressing operation, the key-pressing speed is less likely to follow, and this has the disadvantage that the tracking performance when repeatedly hitting keys is impaired. On the other hand, when the servo gain coefficient is increased over the entire key pressing stroke in order to improve the key speed followability, there is a problem that the key behavior is disturbed due to excessive key pressing speed (so-called “double strike”, etc.). There was a fear. From this, the coefficient value (gain value) of the servo gain coefficient is set to a moderate value so as to avoid both the followability of the key pressing speed and the excessive key pressing speed. Was not actively used to improve the reproducibility of the key trajectory.
In addition, it is conceivable to apply the technique disclosed in
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、例えば自動演奏ピアノの鍵のサーボ制御のような、自動演奏楽器の演奏操作子の駆動制御において、実現すべき演奏操作子の動作の目標値(軌道リファランス)に対する演奏操作子の実際の動作(制御量)の追従性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. For example, in the drive control of a performance operator of an automatic musical instrument, such as servo control of a key of an automatic performance piano, a target value of the operation of the performance operator to be realized. The object is to improve the follow-up of the actual operation (control amount) of the performance operator with respect to (orbit reference).
この発明は、レスト位置からエンド位置の動作範囲内で変位可能な演奏操作子と、前記演奏操作子の運動をハンマに伝達するためのアクション機構と、前記アクション機構により伝達された演奏操作子の運動に応じて発音体を打撃するハンマを備えた発音機構における前記演奏操作子を駆動する駆動装置であって、前記演奏操作子に接触する可動子を有し、該可動子を変位させることで該演奏操作子を駆動する駆動手段と、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、前記演奏操作子の操作位置の目標値と該演奏操作子の操作速度の目標値を生成する目標値生成手段と、前記検出手段により検出した物理量と前記目標値生成手段により生成された目標値の偏差に対して或るゲイン値を乗算し、その乗算結果に基づき前記駆動手段を制御することで前記演奏操作子の動きをサーボ制御する制御手段と、前記操作位置の目標値及び前記操作速度の目標値に基づき、前記制御手段におけるゲイン値として、前記演奏操作子の操作位置に関する偏差に対する位置ゲイン値及び操作速度に関する偏差に対する速度ゲイン値の少なくとも何れか一方を可変設定するゲイン値設定手段であって、前記位置ゲイン値の設定については、更に、前記操作位置の目標値が所定値以下の場合に、前記所定値以上の場合と比べて相対的に大きい位置ゲイン値を設定するゲイン値設定手段を含むことを特徴とする演奏操作子の駆動装置である。 The present invention relates to a performance operator that is displaceable within a movement range from a rest position to an end position, an action mechanism for transmitting movement of the performance operator to a hammer, and a performance operator transmitted by the action mechanism. A driving device for driving the performance operator in a sound generation mechanism provided with a hammer for striking a sounding body in accordance with movement, and having a mover in contact with the performance operator, and displacing the mover a driving means for driving said performance operators, a detecting means for detecting a physical quantity corresponding to the movement of the performance operator, the target value and the target value of the operating speed of the performance operator of the operating position of the performance operator A target value generating means to be generated; a deviation between the physical value detected by the detecting means and the target value generated by the target value generating means is multiplied by a gain value; and the driving based on the multiplication result And control means for servo-controlling the movement of the performance operator by controlling the stage, on the basis of the target value and the target value of the operating speed of the operating position, as the gain value in said control means, operation of the performance operator Gain value setting means for variably setting at least one of a position gain value with respect to a deviation with respect to a position and a speed gain value with respect to a deviation with respect to an operation speed , wherein the setting of the position gain value further includes a target value of the operation position A performance operator drive device comprising: gain value setting means for setting a position gain value that is relatively larger than when the value is equal to or greater than the predetermined value .
また、この発明は、レスト位置からエンド位置の動作範囲内で変位可能な演奏操作子と、前記演奏操作子の運動をハンマに伝達するためのアクション機構と、前記アクション機構により伝達された演奏操作子の運動に応じて発音体を打撃するハンマを備えた発音機構における前記演奏操作子を駆動手段により駆動するための方法であって、前記駆動手段は、前記演奏操作子に接触する可動子を有し、該可動子を変位させることで該演奏操作子を駆動するものであり、前記方法は、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、前記演奏操作子の操作位置の目標値と該演奏操作子の操作速度の目標値を生成する手順と、前記検出した物理量と前記目標値との偏差に対して或るゲイン値を乗算して、その乗算結果に基づき前記駆動手段を制御することで前記演奏操作子の動きをサーボ制御する手順と、前記操作位置の目標値及び前記操作速度の目標値に基づき、前記ゲイン値として前記演奏操作子の操作位置に関する偏差に対する位置ゲイン値及び操作速度に関する偏差に対する速度ゲイン値の少なくとも何れか一方を可変設定する手順であって、前記位置ゲイン値の設定については、更に、前記操作位置の目標値が所定値以下の場合に、前記所定値以上の場合と比べて相対的に大きいゲイン値を設定する手順を含むことを特徴とする演奏操作子の駆動方法である。 The present invention also relates to a performance operator that can be displaced within a movement range from a rest position to an end position, an action mechanism for transmitting movement of the performance operator to a hammer, and a performance operation transmitted by the action mechanism. A driving means for driving the performance operator in a sound generation mechanism provided with a hammer that strikes a sounding body in accordance with the movement of the child by a driving means, the driving means comprising a movable element that contacts the performance operator a is used to drive the performance operators by displacing the mover, the method comprising the steps of detecting a physical quantity corresponding to the movement of the performance operator, the operation position of the performance operator a step of generating a target value and the target value of the operating speed of the performance operator, by multiplying the certain gain value to the deviation between the target value and the detected physical quantity, the driving means on the basis of the multiplication result A step of servo controlling the movement of the performance operator by controlling, based on the target value and the target value of the operating speed of the operating position, the position gain value for the deviation for the operating position of the performance operator as the gain value and at least one of speed gain values for deviations for operating speed a procedure of variably setting, the setting of the position gain value further when the target value of the operating position is less than a predetermined value, the predetermined A performance operator driving method characterized by including a procedure for setting a relatively large gain value as compared with a case where the value is greater than or equal to the value.
本発明の駆動装置によれば、目標値が示す演奏操作子の位置と速度との両方に基づいてより緻密にサーボ制御のゲイン値を設定できるようになり、更に、位置目標値が所定値以下のときに相対的に大きい位置ゲイン値に設定する構成により演奏操作子の動かし始めの部分(動作の立ち上がり)において位置目標値に対する演奏操作子の位置追従性を高めることができる。位置目標値が示す演奏操作子の位置が適切に再現されることに伴い、速度目標値に対する速度追従性も高めることができる。従って、演奏操作子のレスト位置からエンド位置までの動作範囲の全体にわたり位置目標値及び速度目標値に対して忠実な動作再現が可能となり、とりわけ自動演奏ピアノの鍵の駆動制御に好適である。
According to the drive device of the present invention, it becomes possible to set the gain value of servo control more precisely based on both the position and speed of the performance operator indicated by the target value, and the position target value is not more than a predetermined value. In this case, by setting the position gain value to be relatively large at this time, it is possible to improve the position followability of the performance operator with respect to the position target value at the part where the performance operator starts to move (start of motion). As the position of the performance operator indicated by the position target value is appropriately reproduced, speed followability with respect to the speed target value can be improved. Accordingly, it is possible to reproduce the movement faithful to the position target value and the speed target value over the entire movement range from the rest position to the end position of the performance operator, and it is particularly suitable for the drive control of the key of the automatic performance piano.
以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例について説明する。当該実施例においては、この発明に係る演奏操作子の駆動装置を、自動演奏機能を有するアコースティックピアノ(自動演奏ピアノ)に適用した例を示す。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example in which the drive device for a performance operator according to the present invention is applied to an acoustic piano having an automatic performance function (automatic performance piano) is shown.
図1は、この実施例に係る自動演奏ピアノの概要構成図であり、機械的な発音機構の要部と共に、電気的制御系に関る機能ブロックの要部を抽出して示している。図1に示すように、自動演奏ピアノは、機械的な発音機構として、複数(例えば88個)の鍵1と、該鍵1の運動をハンマに伝達するためのアクション機構2と、対応する鍵1の運動に連動して打弦運動するハンマ3と、該ハンマ3によって打撃される弦4と、弦4の振動を止めるためのダンパ5とを含む。鍵1は、バランスピンPに貫通された位置を凡その支点として、上下揺動可能に支持されており、非押鍵時(外力を加えない状態)では図1において実線で示すレスト位置(ストローク0mmの位置)にある。そして、演奏操作(押鍵及び離鍵)に応じて、前記レスト位置からエンド位置の間で上下にストロークする。前記エンド位置は、例えばレスト位置から10mm押し下げられたストローク位置とし、これを図において2点鎖線で示す。鍵1の後端下面側には、当該鍵1を駆動するための鍵駆動装置(アクチュエータ)として、電磁ソレノイド6が具備されている。これらの構成は、一般的な自動演奏ピアノと概ね同様である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic performance piano according to this embodiment, in which main parts of functional blocks related to an electric control system are extracted and shown together with main parts of a mechanical sounding mechanism. As shown in FIG. 1, the automatic performance piano has a plurality of (for example, 88) keys 1 as a mechanical sounding mechanism, an
ソレノイド6は、周知の通り、ヨーク内に配置されたコイルと、該コイル軸心内において双方向的に直線移動可能に挿入された棒状のプランジャ9とを有しており、該プランジャ9の先端部が鍵1の後端下面部に当接されている。当該ソレノイド6に対して励磁電流が与えられることでソレノイド6が駆動されると、プランジャ9は上方変位して、対応する鍵1の後端下面を突き上げる。このプランジャ9の突き上げによって、対応する鍵1の駆動(押鍵駆動)が行われる。すなわち、自動演奏ピアノにおいては、ソレノイド6と鍵1という夫々機械的に独立した動作系を介して、最終的な制御対象となるハンマ3の打弦運動が実現される。
As is well known, the solenoid 6 has a coil disposed in the yoke and a rod-
自動演奏ピアノの各鍵1の下面側には、鍵1の動作を検出するためのキーセンサ7が配設される。キーセンサ7は、例えば、鍵1の動作ストロークの全工程について連続的な位置情報を出力可能な光学式の位置センサによって構成され、鍵1のストローク位置を表すデータをアナログ信号で出力しうる。周知の通り、位置センサの出力(位置情報)を時間的に微分演算することで、速度情報を求めることが可能である。キーセンサ7の出力は、後述する記録制御部12並びにモーション制御部11の双方に供給され、演奏録音時の演奏情報の生成・記録処理と、演奏情報再生時のサーボ制御とに利用される。また、キーセンサ7として適用可能な光学式位置センサの具体的な構成例については、例えば上記特許文献1に記載の構成等、従来から知られる適宜のセンサ構成を採用してよく、また、光学式に限らず、その他適宜の位置センサによって構成されても差し支えない。
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。
A
Corresponding to each hammer 3, a
ここで、図2を参照して、当該自動演奏ピアノの電気的なハードウェア構成について簡単に説明すると、図2に示すように当該自動演奏ピアノは、CPU20、ROM21、RAM22及び記憶装置23を含み、各装置間がデータ及びアドレスバス20Bを介して接続される。
Here, the electrical hardware configuration of the automatic performance piano will be briefly described with reference to FIG. 2. As shown in FIG. 2, the automatic performance piano includes a
CPU20は、当該自動演奏ピアノの全体的な動作を制御するとともに、演奏情報の再生処理や、鍵操作に応じた演奏情報の記録(演奏録音)処理等の各種信号処理を実行する。CPU20が実行する各種処理の制御プログラムは、例えばROM21内に記憶されていてよい。該各種処理の実行中に発生した各種データや各種パラメータは、RAM22等の適宜のメモリ内に記憶される。また、ROM21或いはRAM22には、詳しくは後述するフィードバックゲイン値を算出するためのテーブルが記憶される。
The
記憶装置23は、演奏録音処理により生成した演奏情報を書き込むことや、演奏情報再生時に使用する演奏情報の記憶しておくことに利用されるものであり、ハードディスク、フレキシブルディスク又はフロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD‐ROM)、光磁気ディスク(MO)、ZIPディスク、DVD(Digital Versatile Disk)、半導体メモリ等、適宜の記憶媒体で構成してよい。
The
入出力インターフェース(I/O)24はAD変換器を含み、キーセンサ7及びハンマセンサ8から出力される検出信号(アナログ信号)は、当該I/O24を介してディジタル信号に変換されてCPU20へ出力される。CPU20では所定のクロックタイミング毎に各センサの出力を取得する処理を行う。また、後述する演奏情報再生時にCPU20の制御の下で生成されるソレノイド駆動用の制御信号は、PWM発生器25を介してPWM形式の電流信号(以下PWM信号と略称)に変換され、ソレノイド6に出力される。なお、当該自動演奏ピアノには、この他にも操作者(ユーザ)が動作モードの選択等を行うための各種設定用の操作子群や、適宜の外部機器に接続する通信インターフェース等が具備されてよい。
The input / output interface (I / O) 24 includes an AD converter, and detection signals (analog signals) output from the
当該自動演奏ピアノにおいて実行される演奏録音動作及び演奏情報の再生動作の概略について説明する。図1において、記録制御部12及び記録後処理部13は、演奏録音処理に関るモジュールに相当し、また、再生前処理部10及びモーション制御部11は演奏情報の再生処理に関るモジュールに相当する。これら各モジュールが担う各種演算処理によって実現される各種機能は、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てよいが、これに限らず、該各モジュールが担う各種演算処理を実行する信号処理回路を備えることで、該各モジュールの各種機能をハードウェア装置によって構成しても差し支えない。
An outline of the performance recording operation and performance information reproduction operation executed in the automatic performance piano will be described. In FIG. 1, a
記録制御部12では、キーセンサ7やハンマセンサ8から出力された各検出信号に基づき演奏情報の生成・記録処理を行う。すなわち、ハンマセンサ8の検出信号に基づき打弦速度及び打弦時刻に関する情報を求め、また、キーセンサ7の検出信号に基づき押鍵速度及び押鍵時刻に関する情報を求め、これら演奏イベントに関する種々の情報に基づき演奏者によるピアノ演奏の演奏内容を表す演奏情報を生成する。ここで生成される演奏情報は、MIDI形式等、適宜のデータフォーマットで作成されてよい。生成された演奏情報は、記録後処理部13において正規化処理された後に、適宜の記憶装置23(図2参照)に記録されうる。ここで前記正規化処理とは、ピアノの個体差を吸収するための処理である。なお、正規化処理については、例えば上記特許文献2等の記載に詳しい。
The
再生前処理部10では、記憶装置23(図2参照9や、図示しないリアルタイム通信装置等から供給される演奏情報に基づいて、該演奏情報に含まれる各演奏イベントを再現するための鍵の軌道データを生成し、これをモーション制御部11に供給する。ここで前記鍵の軌道データは、或る時間区間での時間経過に応じた鍵の位置の変化を表すデータであり、演奏情報に含まれる打弦速度情報(ハンマに与えられるべき打弦速度)を実現するために鍵が描くべき軌道を計算によって求めたものである。なお、MIDI情報に基づき自動演奏ピアノの鍵駆動用の軌道データを生成するための処理、制御原理等の詳細については、上記特許文献1等の公知の文献を参照されたい。
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に出力することで、鍵1の挙動をサーボ制御するものである。
In the
The
モーション制御部11は、直接にはソレノイド6に対して励磁電流を与えて、これを駆動するものであるが、その制御の目的は、最終的には、適切なハンマ3の打弦速度を実現すべく鍵1を駆動することにあり、軌道リファランスが表わす押鍵速度情報に忠実な鍵1の押鍵速度を再現することに制御の重点が置かれる。前述の通り、鍵1のストローク幅(レスト位置−エンド位置間)は略10mmである。よって、モーション制御部11は、目標値(軌道リファランス)が表す押鍵速度を、比較的狭い限られた動作範囲(略10mm)内において、忠実に再現することを要請される。また、ソレノイド6と鍵1とは、夫々機械的に独立した動作系であり、異なる運動伝達の性質を持つことから、単純に実現すべき鍵の軌道データのみを考慮したソレノイド駆動信号(制御信号u)では、鍵1の軌道再現性が不十分である。この実施例によれば、詳しくは後述するように、モーション制御部11において、サーボ制御のゲイン係数を供給された目標値(軌道リファランス)に応じて変更することで、鍵の速度再現性を非常に高精度に高めることができるようになる。
The
図3は、上記モーション制御部11において実行されるサーボ制御のシステム構成を機能的に示すブロック図である。以下、この発明に係るサーボ制御における制御アルゴリズムの一例について説明する。なお、図3において、1点鎖線で囲むフィードバックループにおける各種演算処理は、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。
FIG. 3 is a block diagram functionally showing the system configuration of servo control executed in the
図3において、目標値生成部30は、再生すべき演奏情報に応じて生成された鍵の軌道データ(軌道リファランス)に基づき、或る時刻における該軌道リファランスの位置成分を表す位置目標値rx及び速度成分を表す速度目標値rvを生成する。目標値生成部30で生成された各事象(位置及び速度)についての目標値は、所定のサンプル時間(例えば1ms毎)に従って、並行に送出される。なお、この実施例において、鍵1はレスト位置(ストローク0mm)からエンド位置(レスト位置から略10mm押し下げられた位置)の間でストロークするものであるため、位置目標値rxの値は、一例として、ミリメートル(mm)単位で表現でき、0〜10mmの範囲の値をとりうる。また、速度目標値rvの値は、一例として、ミリメートル毎秒(mm/s)単位で表現でき、0〜500mm/sの範囲の値をとりうる。
In FIG. 3, the target
目標値生成部30で生成された位置目標値rx及び速度目標値rvは、所定のサンプル時間(例えば1ms毎)に従って、次段の位置比較部31及び速度比較部32に夫々入力される。位置比較部31及び速度比較部32には、前記位置目標値rx及び速度目標値rvと共に、後述する位置フィードバック信号及び速度フィードバック信号が夫々負帰還入力される。位置比較部31は、目標値生成部30で生成した位置目標値rxから該位置フィードバック信号を減算して、両者の差分を表す位置偏差exを求める。また、速度比較部32では、速度目標値rvと速度フィードバック信号を減算して、両者の差分を表す速度偏差exを求める。
The position target value rx and the speed target value rv generated by the target
図3において、符号33はゲイン値算出部である。ゲイン値算出部33には、目標値生成部30から出力された位置目標値rxが供給される。ゲイン値算出部33では、前記供給された位置目標値rxに基づき、後述する算出テーブルを参照して、前記位置偏差exに対して乗算すべき位置ゲイン値kx(サーボゲイン係数)を算出する。このように、位置目標値rxに応じて位置偏差exに対するサーボゲイン係数を可変することで、各時刻における鍵のストローク位置の位置目標値rxに対する追従性を向上させることができる。位置ゲイン値kxを可変制御して、各時刻の位置目標値rxを精密に再現することによって、時間経過に応じた鍵1のストローク位置の変化の再現性、つまり、鍵1の動作速度の再現性を向上させることができるようになる。
In FIG. 3,
図4は位置ゲイン値kxを算出するためにゲイン値算出部33において参照するテーブルの一例を示す図である。このテーブルは図2に示すROM21或はRAM22など適宜のメモリ内に記憶されていてよい。図4に示すように、当該テーブルには、位置ゲイン値kxの算定の条件として位置目標値rxが3mm以下の値を表すか、3mm以上の値を表すかが設定されており、位置目標値rxが3mm以下の場合は、位置ゲイン値kxは相対的に大きい値「0.9」に設定される。また、位置目標値rxが3mm以上の場合には、位置ゲイン値kxは相対的に小さい値「0.3」に設定される。なお、前記ゲイン値算出テーブルに指標として設定された値等は、一例であってこれに限定されるものではない。また、位置ゲイン値kxの算出はテーブル参照に限らず、例えば、位置目標値rx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。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a table referred to in the gain
位置成分増幅部34では、前記ゲイン値算出部33から出力された位置ゲイン値kxによって位置偏差exを乗算し、その結果である位置制御信号uxを出力する。位置成分増幅部34から出力される位置制御信号uxは、ソレノイド6に供給すべき励磁電流における位置成分の使用比率(パーセンテージ)に換算せられた値をとる。すなわち、位置成分増幅部34では、位置偏差exが表す位置成分の制御量を、ミリメートル単位による表現から、後段のPWM発生器におけるデューティ比の増減値)に対応する値に単位変換している。
また、速度成分増幅部35は、速度偏差evを所定の速度ゲイン値kvで乗算して、速度制御信号uvを出力する。図に示す例では、速度成分増幅部35における速度ゲイン値kvは所定の固定値で与えられている。速度ゲイン値kvは、実験により適切な値に設定しうるもので、当該サーボ制御においては速度制御に重点が置かれることから、位置ゲイン値kxよりも大きい値に設定されることになる。速度成分増幅部35から出力される速度制御信号uvは、ソレノイド6に供給すべき励磁電流における速度成分の使用比率(パーセンテージ)に換算せられた値をとる。すなわち、速度成分増幅部35では、速度偏差evが表す速度成分の制御量を、ミリメートル毎秒単位による表現から、後段のPWM発生器におけるデューティ比の増減値)に対応する値に単位変換している。
The
The speed
位置成分増幅部34及び速度成分増幅部35から出力された位置制御信号ux及び速度制御信号uvは次段の加算部36において加算され、その加算結果が制御信号uとして出力される。制御信号uは、最終的にソレノイド6に対して供給すべき電流信号(言い換えれば、PWM発生器25におけるデューティ比の増減値)に対応する値をとる。制御信号uは、PWM発生器25(図3の機能ブロック「PWM化」に相当)を介して、PWM形式の励磁電流uiに変換され、ソレノイド6に供給される。なお、この例ではソレノイド6に対して供給する電流信号として、PWM形式の信号を適用する例を示しているが、当該電流信号の形式はこれに限定されるものではない。
The position control signal ux and the speed control signal uv output from the position
ソレノイド6が制御信号uに応じた励磁電流により通電されると、通電されたソレノイド6に対応して設けられた鍵1が駆動される。キーセンサ(位置センサ)7は、駆動された鍵1のストローク位置ykを検出し、所定のサンプリング時間に従って、鍵のストローク位置ykに対応するアナログ検出信号yxaを出力する。該アナログ検出信号yxaは、AD変換器(図2の入出力インターフェースに相当)24を介してディジタル信号(鍵位置信号yxd)に変換される。正規化処理部38は、鍵位置信号yxdにおける鍵1及びキーセンサ7毎の個体差を補正する処理を行い、正規化した鍵位置検出値yxを出力する。この鍵位置検出値yxは、位置目標値rxと比較するための位置フィードバック信号yxとして、位置比較部31へ帰還入力(負帰還)される。また、鍵位置検出値yxは速度生成部39に供給される。速度生成部39では、該鍵位置検出値yxを適宜微分演算(例えば多項式適合等)することにより、該鍵1の速度情報を算出する。算出方法の一例として、ある任意のサンプリング時点について前後7点での位置情報(鍵位置検出値)を使用した2次曲線適合によって鍵1の速度情報(鍵速度値yv)を算出しうる。鍵速度値yvは、前記速度目標値rvと比較するための速度フィードバック信号yvとして、前記速度比較部32へ帰還入力(負帰還)される。
When the solenoid 6 is energized with an excitation current corresponding to the control signal u, the key 1 provided corresponding to the energized solenoid 6 is driven. The key sensor (position sensor) 7 detects the stroke position yk of the driven key 1 and outputs an analog detection signal yxa corresponding to the key stroke position yk according to a predetermined sampling time. The analog detection signal yxa is converted into a digital signal (key position signal yxd) via an AD converter (corresponding to the input / output interface in FIG. 2) 24. The
上記図3に示すサーボ制御の構成によれば、位置成分及び速度成分の双方についてサーボ制御を行うと共に、位置偏差exに対するゲイン値kxを、位置目標値rxに応じて2段階で可変設定するよう構成したことで、実際の鍵1の軌道を軌道リファランスに対して精密に追従させることができるようになる。 According to the servo control configuration shown in FIG. 3, the servo control is performed for both the position component and the velocity component, and the gain value kx for the position deviation ex is variably set in two steps according to the position target value rx. By configuring, the actual trajectory of the key 1 can be made to accurately follow the trajectory reference.
ここで、位置成分増幅部34における位置ゲイン値kxに種々の値を設定し、鍵1を実際に駆動し、鍵の位置検出値yx及び速度値yvを測定した結果を図5(a)〜(c)に示す。図5(a)は、上記図3に示すサーボ構成において、或る軌道リファランスに基づき実現される鍵の動作軌道の実測例を示す軌道図であり、また、図5(b)及び(c)は、位置ゲイン値kxを或る固定値で与えた場合の前記軌道リファランスに基づく鍵の軌道の実測例を示す。図5(a)〜(c)において、縦軸は鍵1の動作位置を表し、横軸は時間経過tを示す。図5(b)に示す軌道は、鍵1の一回のストローク動作全体に対して、相対的に弱い位置ゲイン値kx=「0.3」を固定値で与えた場合の軌道例である。図から明らかなように、この場合、押鍵動作の立ち上がり時(レスト位置からの押鍵深さが3mm以下の範囲)において、実測された鍵1の軌道が軌道リファランスに対して追従できていない。このように押鍵動作の立ち上がり時の追従性が不十分であると、例えば鍵1の連打打鍵動作を行わせる場合に連打軌道を忠実に再現できなくなる等の不具合が生じる。一方、図5(c)に示す軌道は、鍵1の一回のストローク動作全体に対して、相対的に強い位置ゲイン値kx=「0.9」を固定値で与えた場合の軌道例である。図から明らかなように、この場合、押鍵動作の立ち上がり時の追従性が改善されるものの、鍵1の動作が不安定になり、ストロークのエンド位置近傍で、鍵1やアクション等の挙動の乱れ(1回の打鍵で2度打弦してしまう所謂「2度打ち」)が生じた。
これに対して、図5(a)の軌道は、位置目標値rxがレスト位置からの押鍵深さが3mm以下の値を表す場合には相対的に大きい位置ゲイン値kx=「0.9」を与えているので、押鍵動作の立ち上がり時(レスト位置からの押鍵深さが3mm以下の範囲)において、軌道リファランスに対する追従性を高めることができる。位置ゲイン値kxとして相対的に大きい値を与えることで、各時刻における鍵のストローク位置を適切に再現できるので、軌道リファランスの速度成分に対する押鍵速度(軌道の傾き)の追従性を高めることができる。また、位置目標値rxがレスト位置からの押鍵深さが3mm以上の値を表す場合は相対的に小さい位置ゲイン値kx=「0.3」を与えているので、ストロークのエンド位置近傍での鍵1の挙動の乱れ(「2度打ち」)を抑制することができる。このように、位置ゲイン値kxを位置目標値rxに応じて可変することで、鍵1の一回のストローク動作全体にわたって、軌道リファランスに対する追従性を向上させることができる。
Here, various values are set as the position gain value kx in the position
On the other hand, the trajectory of FIG. 5A has a relatively large position gain value kx = “0.9” when the position target value rx represents a value where the key depression depth from the rest position is 3 mm or less. Therefore, it is possible to improve the followability to the trajectory reference when the key pressing operation starts (when the key pressing depth from the rest position is 3 mm or less). By giving a relatively large value as the position gain value kx, the key stroke position at each time can be appropriately reproduced, so that the followability of the key pressing speed (trajectory inclination) with respect to the speed component of the trajectory reference can be improved. it can. Further, when the position target value rx represents a value where the key depression depth from the rest position is 3 mm or more, a relatively small position gain value kx = “0.3” is given. Can be prevented from disturbing the behavior of the key 1 ("double strike"). In this way, by changing the position gain value kx according to the position target value rx, it is possible to improve the followability to the trajectory reference over the entire stroke operation of the key 1.
上記実施例においては、ゲイン算出部33において、位置目標値rxに応じた位置ゲイン値kxを算出する例を示した。図6(a)は、その変更例として、ゲイン算出部33において位置目標値rxに応じた速度ゲイン値kvを算出する構成例を示すサーボ構成ブロック図である。同図において、図3において既述の構成要素については、同じ符号を付与してその説明を適宜省略する。図6(a)において、ゲイン値算出部33には、目標値生成部30から出力された位置目標値rxが供給される。ゲイン値算出部33は前記供給された位置目標値rxに基づき速度ゲイン値kvを算出し、該算出された速度ゲイン値kvが速度成分増幅部35に供給される。速度ゲイン値kvは、例えば適宜の算出テーブルの参照によって求めるよう構成してよい。図6(b)は、位置目標値rxに応じた速度ゲイン値kvの変化特性の一例を示す図である。図において横軸に位置目標値rxの値をとり、縦軸に速度ゲイン値kvの値をとる。位置目標値rxの値が小さいとき(押鍵動作の立ち上がり時)に、速度ゲイン値kvとして相対的に強い値が与えられていると、鍵1の動作が不安定になりやすいという不都合があった。この点について、図6(b)に示すように、位置目標値rxの値が或る閾値(例えば押鍵深さ5mm)以下を表す場合には、速度ゲイン値kvとして相対的に小さい値を与え、位置目標値rxの値が該或る閾値(押鍵深さ5mm)以上を表す場合に、速度ゲイン値kvとして相対的に大きい値を与える。これにより、押鍵動作立ち上がり時の動作を安定化させると共に、速度追従性を向上させることが可能である。
In the above embodiment, an example has been shown in which the
また、図7(a)は、更に別の構成例であって、ゲイン算出部33において速度目標値rvに応じた位置ゲイン値kxを算出する構成例を示すサーボ構成ブロック図である。図7(a)において、ゲイン値算出部33には、目標値生成部30から出力された速度目標値rvが供給される。ゲイン値算出部33は前記供給された速度目標値rvに基づき位置ゲイン値kxを算出し、該算出された位置ゲイン値kxが位置成分増幅部34に供給される。位置ゲイン値kxは例えば適宜の算出テーブルの参照によって求めうる。図7(b)は、速度目標値rvに応じた位置ゲイン値kxの変化特性の一例を示す図である。図において横軸に速度目標値rvの値をとり、縦軸に位置ゲイン値kxの値をとる。図7(b)に示すように、速度目標値rvの値が例えば0mm/sから或る閾値(例えば50mm/s)までの値を表す場合には、速度の大きさに対して反比例する特性で位置ゲイン値kxの値を設定する。つまり、速度目標値rvが小さい(速度が遅い)ほど、位置ゲイン値kxを相対的に強める。また、速度目標値rvの値が前記或る閾値(例えば50mm/s)以上を表す場合には、位置ゲイン値kxを適宜の一定の値で与えるようにする。適宜の一定の値は実験によって定めてよい。これにより、鍵1の動作速度が低速の場合の位置成分の追従性を向上させ、鍵1の動作位置をより正確に再現すること、鍵1の遅速動作の再現性を高めること、或いは、鍵1の動作停止時の動作応答性を向上させること等が可能になる。
FIG. 7A is still another configuration example, and is a servo configuration block diagram showing a configuration example in which the
また、図8(a)は、更に別の構成例であって、ゲイン算出部33において速度目標値rvに応じた速度ゲイン値kvを算出する構成例を示すサーボ構成ブロック図である。図8(a)において、ゲイン値算出部33には、目標値生成部30から出力された速度目標値rvが供給される。ゲイン値算出部33は前記供給された速度目標値rvに基づき速度ゲイン値kvを算出し、該算出された速度ゲイン値kvが速度成分増幅部35に供給される。速度ゲイン値kvは例えば適宜の算出テーブルの参照によって求めうる。図8(b)は、速度目標値rvに応じた速度ゲイン値kvの変化特性の一例を示す図である。図において横軸に速度目標値rvの値をとり、縦軸に速度ゲイン値kvの値をとる。図8(b)に示すように、速度目標値rvの値が例えば0mm/sから或る閾値(例えば200mm/s)までの値を表す場合には、速度の大きさに対して反比例する特性で速度ゲイン値kvの値を設定する。つまり、速度目標値rvが小さい(速度が遅い)ほど、速度ゲイン値kvを相対的に強め、速度目標値rvの値が前記或る閾値(例えば200mm/s)以上を表す場合には、速度ゲイン値kvを適宜の一定の値で与えるようにする。ここでの閾値は、図8(b)の例よりも大きい値に設定される。これにより、鍵1の動作速度をより正確に再現することができるようになる。特に、速度の速い動作をより正確に実行できるようなる。
FIG. 8A is still another configuration example, and is a servo configuration block diagram illustrating a configuration example in which the
なお、フィードバックループのゲイン値(位置ゲイン値及び/又は速度ゲイン値を異ならせるよう構成しても良い。では、位置ゲイン値及び速度ゲイン値のいずれか一方のみを可変設定する構成例について挙げたが、これに限らず、双方を可変設定しるよう構成してよい。位置ゲイン値及び速度ゲイン値の双方を可変設定する場合は、各ゲイン値を算出するための参照値としては、上記の各実施例に挙げた算出アルゴリズムに従い、位置目標値及び速度目標値を適宜に組み合わせてよい。 It should be noted that the gain value of the feedback loop (the position gain value and / or the speed gain value may be configured differently. Then, an example of a configuration in which only one of the position gain value and the speed gain value is variably set has been given. However, the present invention is not limited to this, and may be configured to variably set both.When both the position gain value and the speed gain value are variably set, the reference values for calculating each gain value are as described above. According to the calculation algorithm given in each embodiment, the position target value and the speed target value may be appropriately combined.
また、所定の速度目標値(例えばrv=200mm/s)を境界として、弱打打鍵速度域(rv=200mm/s以下)と通常打鍵速度域(rv=200mm/s以上)に打鍵パターンを区分して、フィードバックループのゲイン値(位置ゲイン値及び/又は速度ゲイン値)を異ならせるよう構成しても良い。
また、サーボ構成の別の例として、位置成分増幅部34及び速度成分増幅部35の出力を加算部36において一本化した(加算した)が制御信号uに対して、更に「固定値」を加算する構成を採用し、与えられた速度目標値に応じて可変する該固定値を加える構成としてもよい。「固定値」は、鍵やハンマ等の各部材の物理的特性や実現すべき打鍵動作の動作特性など、種々の要因に対して、当該サーボ制御の動作を最適化するための補正値として機能する。図9(a)は、上記固定値の加算を行うサーボ構成例のブロック図である。この例では、ゲイン算出部33には位置目標値rx及び速度目標値rvが供給されており、ゲイン算出部33は、該供給された位置目標値rx及び速度目標値rvに基づき、位置ゲイン値kx及び速度ゲイン値kvと、固定値fを出力する。固定値fは、第2加算器40において、加算部36の出力(制御信号u)に加算されるパラメータである。図9(b)は、上記(a)の構成において、ゲイン算出部33が出力する各制御パラメータ(位置ゲイン値kx、速度ゲイン値kv及び固定値f)の特性の一例を示す図である。図9(b)の特性によれば、所定の速度目標値(例えばrv=200mm/s)を境界として、弱打打鍵速度域(rv=200mm/s以下)と通常打鍵速度域(rv=200mm/s以上)に打鍵パターンを区分し、通常打鍵速度域においては、与えられた速度目標値rvに応じて固定値fが可変(f=9+2*(rv−200)/100)されるようになっている。このように、鍵の速度が相対的に速い場合(例えばrv=200mm/s以上)には、速度目標値に応じた固定値fを与えることで、比較的速い速度での打鍵動作に対する追従性を向上させることができる。なお、図9(b)の特性例では、弱打打鍵速度域(rv=200mm/s以下)と通常打鍵速度域(rv=200mm/s以上)いずれの場合も、フィードバックループのゲイン値(位置ゲイン値及び/又は速度ゲイン値)として一定の値が与えられているが、これに限らず適宜ゲイン値を異ならせることで、フィードバックルループの特性を調整することが可能である。また、図9(b)では、所定の位置目標値rx(例えばrx=4mm)を境界として、押鍵開始部分(rx=0〜4mm)と押鍵後半部分(rx=4〜10mm)という2種の鍵動作範囲の区分を示している。ゲイン算出部33の制御パラメータ出力特性の更に別の例としては、前記鍵動作範囲の区分に応じて制御パラメータを異ならせることで、フィードバックルループの特性を調整することも可能である。
Further, with a predetermined speed target value (for example, rv = 200 mm / s) as a boundary, the keystroke pattern is divided into a weak keystroke speed range (rv = 200 mm / s or less) and a normal keystroke speed range (rv = 200 mm / s or more). Thus, the gain value (position gain value and / or velocity gain value) of the feedback loop may be varied.
As another example of the servo configuration, the outputs of the position
以上説明した通り、この実施例によれば、サーボゲインの係数(位置ゲイン値及び速度ゲイン値の少なくともいずれか一方)を、供給された位置目標値rx及び速度目標値rvの少なくとも何れか一方に応じて可変制御することで、軌道リファランスが表す押鍵速度(サーボ制御の目標値)に対する実際の押鍵速度(サーボ制御の制御量)の追従性を向上することができ、演奏情報の再現性を高めることができる。 As described above, according to this embodiment, the servo gain coefficient (at least one of the position gain value and the speed gain value) is set to at least one of the supplied position target value rx and speed target value rv. By performing variable control accordingly, the followability of the actual key pressing speed (servo control amount) with respect to the key pressing speed (servo control target value) indicated by the trajectory reference can be improved, and the performance information can be reproduced. Can be increased.
なお、上記実施例においては、ゲイン値算出部33に目標値(位置目標値rx及び/又は速度目標値rv)を供給して、該目標値に応じて、フィードバックループの補正値(制御パラメータ:ゲイン値、固定値)を可変する例について説明したが、これに限らず、鍵盤速度や鍵盤位置の実測値(つまり速度信号yv、位置信号yx)に基づき各制御パラメータを設定するよう構成することも可能である。
また、上記図3のサーボ構成によれば、鍵1に対応して設けられた位置センサ(キーセンサ7)の出力に基づく鍵の位置情報及び速度情報をフィードバック信号として利用する例を示したが、センサによって動作検出する部材及び該センサが検出する次元は上記の例に限定されない。すなわち、キーセンサ7は位置センサに限らず速度センサであってもよく、双方を適宜組み合わせてもよいし、また、鍵の動作のセンサ出力をフィードバック制御に利用する構成に限らず、ハンマの位置情報や速度情報をフィードバック信号として利用しても良いし、ソレノイドのプランジャの動作速度情報をフィードバック信号として利用することも可能である。なお、この発明に係る自動演奏ピアノの形態は、グランドピアノ、アップライトピアノのいずれであってもよい。
In the above embodiment, a target value (position target value rx and / or speed target value rv) is supplied to the gain
Further, according to the servo configuration of FIG. 3, the example in which the key position information and speed information based on the output of the position sensor (key sensor 7) provided corresponding to the key 1 is used as a feedback signal has been shown. The member whose operation is detected by the sensor and the dimension detected by the sensor are not limited to the above example. In other words, the
また、上述の例では、自動演奏ピアノにおける鍵1の駆動制御について説明したが、この発明に係る目標値に応じて変化される補正値を、制御信号に足し込むことで、サーボ制御の再現精度を向上させるという技術思想は、鍵の駆動制御に限らず、例えば自動演奏ピアノのペダル駆動制御等、その他自動演奏楽器の演奏操作子の駆動制御に適用することも可能である。 In the above-described example, the drive control of the key 1 in the automatic performance piano has been described. However, by adding a correction value that is changed according to the target value according to the present invention to the control signal, the reproduction accuracy of the servo control is improved. The technical idea of improving the performance is not limited to key drive control, but can also be applied to drive control of performance operators of automatic musical instruments such as pedal drive control of automatic performance pianos.
また、上述の実施例においては、モーション制御部11において実行する各種演算処理(サーボ制御)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構成を示したが、これに限らず、ハードウェア装置によって上記各種演算処理を実行するよう構成することも可能である。
In the above-described embodiment, the various arithmetic processes (servo control) executed by the
1 鍵、2 アクション機構、3 ハンマ、4 弦、5 ダンパ、6 電磁ソレノイド、7 キーセンサ、8 ハンマセンサ、9 プランジャ、10 再生前処理部、11 モーション制御部、12 記録制御部、13 記録後処理部、30 目標値生成部、31 位置比較部、32 速度比較部、33 ゲイン値算出部、 34 位置成分増幅部、35 速度成分増幅部 1 key, 2 action mechanism, 3 hammer, 4 strings, 5 damper, 6 electromagnetic solenoid, 7 key sensor, 8 hammer sensor, 9 plunger, 10 playback pre-processing unit, 11 motion control unit, 12 recording control unit, 13 post-recording processing Unit, 30 target value generation unit, 31 position comparison unit, 32 speed comparison unit, 33 gain value calculation unit, 34 position component amplification unit, 35 speed component amplification unit
Claims (4)
前記演奏操作子に接触する可動子を有し、該可動子を変位させることで該演奏操作子を駆動する駆動手段と、
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、
前記演奏操作子の操作位置の目標値と該演奏操作子の操作速度の目標値を生成する目標値生成手段と、
前記検出手段により検出した物理量と前記目標値生成手段により生成された目標値の偏差に対して或るゲイン値を乗算し、その乗算結果に基づき前記駆動手段を制御することで前記演奏操作子の動きをサーボ制御する制御手段と、
前記操作位置の目標値及び前記操作速度の目標値に基づき、前記制御手段におけるゲイン値として、前記演奏操作子の操作位置に関する偏差に対する位置ゲイン値及び操作速度に関する偏差に対する速度ゲイン値の少なくとも何れか一方を可変設定するゲイン値設定手段であって、前記位置ゲイン値の設定については、更に、前記操作位置の目標値が所定値以下の場合に、前記所定値以上の場合と比べて相対的に大きい位置ゲイン値を設定するゲイン値設定手段
を含むことを特徴とする演奏操作子の駆動装置。 According to the performance operator displaceable within the movement range from the rest position to the end position, an action mechanism for transmitting the movement of the performance operator to the hammer, and the movement of the performance operator transmitted by the action mechanism A driving device for driving the performance operator in a sound generation mechanism provided with a hammer for striking a sounding body,
Drive means for driving the performance operator by displacing the mover, having a mover that contacts the performance operator;
Detecting means for detecting a physical quantity corresponding to the movement of the performance operator;
And target value generating means for generating a target value of the operating speed of the target value of the operating position of the performance operators and the performance operator,
A deviation between the physical quantity detected by the detecting means and the target value generated by the target value generating means is multiplied by a certain gain value, and the driving means is controlled based on the multiplication result, thereby controlling the performance operator. Control means for servo-controlling the movement;
Based on the target value and the target value of the operating speed of the operating position, as the gain value in said control means, at least one of velocity gain value for deviation for position gain value and the operation speed to the deviation regarding the operating position of the performance operator A gain value setting means for variably setting one of the position gain values, when the target value of the operation position is not more than a predetermined value, relative to the case of not less than the predetermined value. A performance operator drive device comprising gain value setting means for setting a large position gain value.
該加算手段において、前記操作速度の目標値に応じて可変する所定値を該固定値として加算するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の演奏操作子の駆動装置。 The control means includes an adding means for adding a predetermined fixed value to drive data given to the drive means for servo-controlling the drive means,
2. The performance operator drive device according to claim 1 , wherein the adding means adds a predetermined value that varies according to a target value of the operation speed as the fixed value.
前記駆動手段は、前記演奏操作子に接触する可動子を有し、該可動子を変位させることで該演奏操作子を駆動するものであり、
前記方法は、
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、
前記演奏操作子の操作位置の目標値と該演奏操作子の操作速度の目標値を生成する手順と、
前記検出した物理量と前記目標値との偏差に対して或るゲイン値を乗算して、その乗算結果に基づき前記駆動手段を制御することで前記演奏操作子の動きをサーボ制御する手順と、
前記操作位置の目標値及び前記操作速度の目標値に基づき、前記ゲイン値として前記演奏操作子の操作位置に関する偏差に対する位置ゲイン値及び操作速度に関する偏差に対する速度ゲイン値の少なくとも何れか一方を可変設定する手順であって、前記位置ゲイン値の設定については、更に、前記操作位置の目標値が所定値以下の場合に、前記所定値以上の場合と比べて相対的に大きいゲイン値を設定する手順
を含むことを特徴とする演奏操作子の駆動方法。 According to the performance operator displaceable within the movement range from the rest position to the end position, an action mechanism for transmitting the movement of the performance operator to the hammer, and the movement of the performance operator transmitted by the action mechanism A method for driving the performance operator in a sound generation mechanism provided with a hammer for striking a sounding body by a driving means,
The drive means has a mover that contacts the performance operator, and drives the performance operator by displacing the mover.
The method
A procedure for detecting a physical quantity corresponding to the movement of the performance operator;
A step of generating a target value of the operating speed of the target value of the operating position of the performance operators and the performance operator,
A procedure for servo-controlling the movement of the performance operator by multiplying a deviation between the detected physical quantity and the target value by a certain gain value and controlling the driving means based on the multiplication result;
Based on said target value and the target value of the operating speed of the operating position, the variable setting at least one of velocity gain value for deviation for position gain value and the operation speed to the deviation regarding the operating position of the performance operator as the gain value The setting of the position gain value is a step of setting a relatively large gain value when the target value of the operation position is equal to or less than a predetermined value compared to the case where the target value is equal to or greater than the predetermined value. A method for driving a performance operator, comprising:
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